DE57931C - Elektrische Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Drehungsrichtung von Wellen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, welche Umdrehungsrichtung und Tourenzahl einer Welle in beliebiger Entfernung von der Welle an einem ' Ort; oder an mehreren Stellen im Bedarfsfalle jederzeit anzugeben vermag.

Auf einer Welle, deren jeweilige Drehungsrichtung man kennen will, oder an einer mit dieser gekuppelten Welle A, Fig. 5 und 6, ist die aus Isolirmaterial gefertigte Walze b aufgezogen, auf welche wiederum die Messingtrommel α aufgeschoben ist. Diese nimmt jedoch nur einen Theil der Breite der Walze b ein und erreicht nur bei C durch einen Vorsprung die ganze Breite. Die ganze Vorrichtung hat den Zweck, einerseits durch die Messingtrommel und die Federn h¹ h² abwechselnd Ströme zu schliefsen und andererseits deren Entsendung durch den erwähnten Vorsprung c und die Schleiffeder d zu bewerkstelligen.

Ueber der Welle A ist eine Welle e gelagert, auf welcher 'ein seiner Länge nach verschiebbarer Arm sitzt, der durch eine Feder g heruntergedrückt wird, und dessen unteres Ende an einem mit der Ausnehmung Z¹Z² versehenen Umsteuerring i liegt. Die Welle e trägt überdies noch einen isolirenden Klotz h mit zwei Contactfedern /2¹ fr². Von dieser ist h¹ mit der Bewickelung des einen, die Vorwärtsbewegung (bezw. Drehungsrichtung) anzeigenden Elektromagneten (s. Fig. 8 bis 11), die Feder /z² hingegen mit dem anderen, die Rückwärtsbewegung (bezw. Drehungsrichtung) anzeigenden verbunden.

Diese beiden Federn h¹ fr² liegen so, dafs sie bei der Drehung der Welle A auf der Messingtrommel α nachschleifen können.

Von dem die beiden Bewickelungen des Elektromagneten verbindenden Draht zweigt eine Verbindung zu dem Elektromagneten C, Fig. 2, 3 und 8 bis 11, ab; vom anderen Ende der Bewickelung dieses Elektromagneten führt ein Draht zu dem Uhrcontact. Der letztere besteht aus dem auf einem festen Elfenbeinplättchen isolirt angebrachten Doppel-' sector k, Fig. 7, und einer mit der Secundenzeigerwelle einer genau gehenden Uhr umlaufenden Schleiffeder Z, wobei die Secundenzeigerwelle durch das Centrum des Doppelsectors k frei hindurchgeht. Die Secundenzeigerwelle ist mit dem einen Batteriepol (in Fig. 8 bis 11 mit S¹ bezeichnet) verbunden. Die Batterie kann mittelst eines Tasters m nach Belieben geschlossen werden.

Wenn die Welle A sich in der Richtung des Uhrzeigers dreht, so nimmt der Arm / die in Fig. 5, 8, 9, 10 und 12 gezeigte Stellung ein; wechselt nun die Drehungsrichtung der Welle A, so wird durch die Ausnehmung i^l z² des Umsteuerringes i das untere Ende des Armes / mitgenommen und wird sich, weil er wegen der Feder g nicht seitlich ausweichen kann, heben und schliefslich sein unteres Ende nach links auf die andere Seite der Welle A umlegen (Fig. 11). Die Folge davon ist, dafs

dann nicht . mehr die Feder h^J, sondern die Feder h² an der Trommel α aufliegen wird. Bei abermaliger Umkehr der Drehungsrichtung der Welle wird der Arm f durch die Umsteuerung i wieder nach rechts umgelegt.

Man sieht hieraus, dafs mit der Drehungsrichtung der Welle A die Lage des Armes / sich ändert und entweder die Feder h¹ oder die Feder h² an der Trommel anliegt.

Die Wirkungsweise der bis jetzt beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Will man den Bewegungszustand der Welle A untersuchen, so braucht man blos den Taster m niederzudrücken. Sobald dann die Feder Z auf den Sector K des Uhrcontactes gelangt (Fig. 8) und der Vorsprung c der Messingtrommel α unter die Feder d¹ kommt, geht ein Strom durch den einen oder anderen Elektromagneten B. Dieser zieht demzufolge den dazugehörigen Anker B an und neigt ihn auf die eine oder andere Seite. An der Welle des Ankers B¹ ist ein Pendel E mit einem Täfelchen befestigt, auf dem sich die Buchstaben V und Z befinden, von denen je nach der Stellung des Ankers JB¹ der eine oder der andere in einem Fensterchen y im Zifferblatt (Fig. i) des Apparates sichtbar wird und so angiebt, in welcher Richtung die Welle A läuft.

Von dem Elektromagneten B geht dann der Strom durch den Elektromagneten C zum anderen Pol der Batterie 5 zurück. Der Magnet C zieht infolge dessen seinen Anker C an, welcher hierdurch ein Steigrad F um einen Zahn verschiebt.

Bei der nächsten Umdrehung der Welle A wiederholt sich dasselbe Spiel, nur wird die Lage des Ankers B¹ nicht geändert, weil derselbe durch eine der Federn H in der gegebenen Lage festgehalten wird; dies wird in folgender Weise bewerkstelligt. Die beiden federnden Haken HH¹ und deren Nasen (in Fig. 2 und 8 bis ii) greifen über das niedergezogene Ende des Ankers B¹ und bewahren ihn so vor Verstellung. Um aber das Umlegen des Ankers B\ wenn infolge der Aenderung der Drehungsrichtung der Welle A der andere Magnet erregt wird, zu ermöglichen, ist an den Polschuhen der Magnete B ein sogenannter Jochanker / in seiner Längenrichtung verschiebbar gelagert, welcher von dem jeweilig erregten Magneten B angezogen wird und so den auf der anderen Seite des Magneten B gelegenen Haken H zurückdrückt und das zugehörige Ende des Ankers B freimacht, wie aus Fig. 2 und 8 bis 11 deutlich zu ersehen ist.

Der Anker C¹ des Magneten C dagegen schiebt das Steigrad wieder um einen Zahn vor, und zwar wiederholt sich dies bei jeder Umdrehung, so lange die Feder Z- auf dem Sector k liegt.

Aus dem bekannten Winkel des Sectors k bezw. aus der Zeitdauer,, während welcher die Feder Z auf dem Sector k schleift, und aus der Zahl'der Zähne, um welche das Steigrad F während dieser Zeit vorgeschoben wurde, ergiebt sich dann in einfacher Weise die Tourenzahl der Welle A per Zeiteinheit, welche bei entsprechender Theilung des Zifferblattes (Fig. i) von dem von der Welle des Steigrades F be- ■ thätigten Zeiger G unmittelbar angegeben werden kann.

Man erkennt so am Zifferblatt und in beliebiger Entfernung von der Welle A deren jeweiligen Bewegungszustand, indem der durch das Fensterchen am Zifferblatt erscheinende Buchstabe die Drehungsrichtung und diejenige Zahl derjenigen Zifferblatttheilung, auf welche der Zeiger G nach Ablauf der Dauer des Uhrcontactes k I einspielt, die Tourenzahl der Welle A angiebt.

Dazu ist aber nothwendig, dafs der Zeiger G nach jeder Ablesung in eine bestimmte Ausgangslage, die Nullstellung, zurückgeführt wird; dies geschieht dadurch, dafs die Welle F₁ des Schaltrades F mit der W^Telle G¹ des Zeigers G durch eine mittelst eines Elektromagneten D lösbare Kupplung verbunden ist (Fig. 3). Diese Kupplung besteht aus dem Kronrad L auf der Welle G¹ des Zeigers G, dem Stift k, der durch das Schaltrad F hindurchgeht und am Anker D¹ befestigt ist. Der Anker D¹ hat die Gestalt einer Scheibe und ist an einer auf'der Welle F¹ der Länge nach verschiebbaren Hülse F² befestigt. Eine Spiralfeder M drückt stets den Anker D₁ aufwärts und hält so den Stift k stets mit Kronrad L in Eingriff, so dafs die Wellen F¹ und G¹ gekuppelt sind. Wird dann das Rad F durch den Anker C¹ des Magneten C schrittweise vorbewegt, so dreht sich auch der Anker D¹, das Kronrad L und die Zeigerwelle G¹ und daher auch der Zeiger G mit dem Rad F. Sobald nun die Feder (Schleiffeder Z) des Uhrcontactes über den Sector k hinausgekommen ist, bleibt das Rad F und somit auch der Zeiger G stehen, wodurch die Ablesung erleichtert wird. Währenddessen geht aber die Schleiffeder Z des Uhrcontactes mit der Welle des Sekundenzeigers der Uhr weiter und gelangt auf einen der Contacte η η neben den Sector k. Da nun diese Contacte η η mit der Bewickelung des Elektromagneten D verbunden sind und die letztere wieder mit dem negativen Pol der Batterie S in Verbindung steht (Fig. 8 bis 11), so wird, sobald die Feder L auf die Contacte η η kommt, der Elektromagnet D erregt und löst so, indem sein Anker D¹ den Stift k aus den Zähnen des Kronrades L zieht, die

Kupplung zwischen der Zeigerwelle G¹ und dem Steigrad F.

Auf der Welle G¹ sitzt eine kleine Trommel N, um welche ein Seidenfaden einige Male gewickelt ist. Das Ende des Fadens ist an einer gespannten Schraubenfeder O befestigt, welche, sobald die Kupplung des Schaltrades F mit der Welle G¹ frei wird, den Zeiger in Nullstellung zurücktreibt. Diese Rückbewegung wird dadurch begrenzt, dafs der Anschlagarm P an der Welle G gegen einen Ständer Q stöfst.

Um ein Voreilen des Schaltrades -F zu verhindern, ist neben diesem Rad ein zweites Rad, das Sperrrad R, von gleicher Zähnezahl, aber entgegengesetzter Richtung der Zähne angeordnet, in welches eine am Anker C¹ befestigte Sperrfeder i?¹ eingreift, wenn dieser Anker angezogen ist. Es kann somit das Rad F bei jedem Niedergang des Ankers C¹ stets nur um einen Zahn vorgeschoben werden.

Die Fig. 8 zeigt schematisch die Stellung der hauptsächlichsten Theile des Apparates und die Stromverbindungen, wenn die Welle A in der Richtung der Zeiger einer Uhr läuft und eine Ablesung oder Bestimmung der Tourenzahl dieser Welle beginnt.

Fig. 9 zeigt schematisch die Stellungen der Theile bei derselben Drehungsrichtung nach Beendigung der Ablesung oder Bestimmung der Tourenzahl und unmittelbar vor der Einstellung des Zeigers G in die Nullstellung.

In Fig. io ist' die Einstellung des Zeigers G auf ο bereits erfolgt.

Fig. Ii zeigt die Stellung der Theile in demselben Stadium wie Fig. 8, bei entgegengesetzter Drehungsrichtung der Welle A.

Fig. 12 zeigt endlich die Anordnung zweier Tourenanzeiger für eine Welle; diese beiden Anzeiger haben einen gemeinsamen Uhrcontact, gemeinsame Contactvorrichtung und gemeinsame Batterie; dadurch aber, dafs die beiden Apparate parallel geschaltet sind und jeder derselben einen besonderen Taster m besitzt, kann jeder derselben unabhängig vom anderen benutzt werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Vorrichtung zur Bestimmung der Drehungsrichtung und Geschwindigkeit (Tourenzahl) einer Welle A, bei welcher ein Commutator Zz¹Zj², der in eine Leitung eingeschaltet ist, welche drei ElektromagnetenB C und einen Uhrcontact k I von bestimmter Zeitdauer enthält, durch die zu beobachtende Welle derart eingestellt wird, dafs während der Dauer des Uhrcontactes bei jeder Umdrehung jener Welle ein Strom durch - den einen oder den anderen der beiden Magnete B, sowie gleichzeitig durch den Magneten C geht und bewirkt, dafs der erregte Magnet B durch die veränderte Lage seines Ankers die jeweilige Drehungsrichtung der Welle A, der andere Magnet C dagegen mittelst eines von seinem Anker bethätigten, einen Zeiger bewegenden Schaltwerkes F die Anzahl der während des Uhrcontactes erfolgten Umdrehungen der Welle A bezw. deren Tourenzahl angiebt.
2. 2. Bei der durch Patent-Anspruch i. gekennzeichneten Vorrichtung behufs Zurückführung des die Geschwindigkeit angebenden Zeigers G in die Nullstellung eine zwischen dem Schaltrad F und der Zeigerwelle G¹ angeordnete Kupplung KL, welche dadurch gelöst wird, dafs die Feder Z des Uhrcontactes nach erfolgter Messung einen besonderen Contact η berührt und hierdurch einen Magneten D erregt, dessen Anker den Stift k, Fig. 3, aus dem Kronrad L zieht, um einer Feder O zu ge-■ statten, den Zeiger in die Nullstellung zu treiben.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.