DE3149327A1 - Wendekreisel - Google Patents

Description

• Wendekreisel
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Wendekreisel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Wendekreisel für Binnenschiffe, um die Winkelgeschwindigkeit und damit die Drehgeschwindigkeit des Schiffes anzuzeigen. Gerade bei den begrenzten Raumverhältnissen auf Binnengewässerninsbesondere Flüssen, ist eine hohe Wendigkeit und eine genaue Anzeigemöglichkeit wichtig. Außerdem sollen dort eingesetzte Wendekreisel nicht allzu teuer in der Anschaffung sein, da entsprechende Schiffe ebenfalls kleiner und billiger sind. Allgemein kommt es darauf an, eine genaue und zuverlässige Anzeige zu erhalten, die möglichst frei von systembedingten Meßfehlern ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wendekreisel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß sich das erzeugte Signal möglichst stetig und verhältnisgleich mit der zu messenden Winkelgeschwindigkeit um die Eingangsachse ändert. Die das Drehmoment messende Einrichtung soll dabei nicht elastische oder plastische Verformungen in een an den Meßfühlern angrenzenden Bauteilen miterfassen. Sie soll weiterhin auch keine Versehiebungen zwischen Meßfühler, beispielsweise einer Meßfeder, und Meßeinrichtung mit erfassen, die durch Temperaturunterschiede bedingt sind.
• Schließlich soll die Ausgangsachse möglichst reibungsfrei gelagert sein.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, die eine Vorderansicht eines Wendekreisels, teilweise im Schnitt, darstellt.
• Der dargestellte Wendekreisel dient der Anzeige einer Kursänderung eines Binnenschiffes, d. h. einer Drehung um seine Hochachse 10. Zu diesem. Zweck ist schiffsfest ein Gestell 12 angeordnet, das einen Befestigungsarm 30 aufweist. An freien, im wesentlichen U-förmigen Schenkeln des Gestells 12 sind zwei Kugellager 16 und 18 für die möglichst reibungsfreie Lagerung des Rahmens 24 angeordnet. Der Rahmen 24 ist über eine Lagerwelle in Form von zwei sich gegenüber liegenden Lagerzapfen 20 und 22 am Gestell 12 drehbar gelagert. Während die schiffsfeste Eingangsachse 10 parallel zur Hochachse des Schiffes angeordnet ist, ist die Lagerung des Rahmens 24, die koaxial zur Ausgangsachse 14 angeordnet ist, rechtwinklig zur Eingangsachse 10 angeordnet. Innerhalb des Rahmens 24 ist der Kreiselläufer 15 drehbar an den Enden einer Laufachse 26 gelagert. Die Laufachse 26 steht sowohl senkrecht zur Ausgangsachse 14 als auch zur Eingangsachse 10. die parallel zur Schiffsachse angeordnet ist wobei sich die drei Achsen in einem Aufhängungspunkt schneiden.
• Der Rahmen 24 ist am Gestell 12 federnd gefesselt ei jeder Drehung des Gestells 12 um die Eingangsachse 10, d. h. bei jeder Drehung des Schiffes um seine Hochachse, wird ein Drehmoment des Rahmens 24 um die Ausgangsachse 14 entgegen der federnden Fesselung erzeugt. Im Falle eines Proportional- oder P-Wendekreisels ist das Drehmoment bzw. der Ausschlag des Rahmens 24 und die Kippbewegung der Laufachse 26 des Kreisels direkt proportional der Winkelgeschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeit des Schiffes.
• Zwischen einem U-förmigen Schenkel des Gestelles 12 und einem außen angeordneten Befestigungsarm 30 ist ein die federnde Fessel bildender Torsionsstab 28 angeordnet, dessen inneres Ende starr mit der Lagerwelle bzw. dem Lagerzapfen 22 des Rahmens 24, und dessen äußeres Ende starr mit dem freien Schenkel des Befestigungsarmes 30 verbunden ist. Von den beiden Enden des Torsionsstabes 28 ausgehend erstrecken sich zwei gleichlange parallel zu einander angeordnete Hebelarme 32 und 34. Die freien Enden dieser beiden Ilebelarme tragen Fühler, die in Abhängigkeit von ihrer Relativbewegung ein elektrisches Signal erzeugen.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel trägt einer der beiden Hebel einen Magneten, vorzugsweise einen Permanentmagneten 38, während das gegenüberliegende Ende des anderen Hebelarmes 32 einen Hallgenerator trägt.
• Durch die Änderung des Abstandes des Magneten 38 vom Hallgenerator 36 ändert sich das auf den Hallgenerator einwirkende Magnetfeld, was zu einer Änderung der abgegriffenen Hallspannung führt.
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Claims (2)

1. Wendekreisel PATENTANSPRUCHE Wendekreisel, vorzugsweise für Binnenschiffe, mit einem fahrzeugfesten Gestell (12), das die Bezugs-Eingangsachse (10) aufweist, einem senkrecht zur Eingangsachse drehbar und federnd am Gestell (12) gefesselten Rahmen (24), dessen Lagerzapfen (20,22) die Ausgangsachse (14) bilden, einem senkrecht zur Ausgangsachse (14) und senkrecht zur Eingangsachse (10) am Rahmen (24) drehbar gelagerten Kreiselläufer (15) , dessen Lager die Laufachse (26) bilden, sowie mit einem Abgriff zur Erzeugung eines der Winkelgeschwindigkeit des Rahmens (24) gegenüber seiner Lagerung am Gestell (12) entsprechenden Signales, dadurch gekennzeichnet, daß zur federnden Fesselung des Rahmens (24) am Gestell (12) ein gerader, zur Ausgangsachse (14) gleichachsiger Torsionsstab (28) dient, dessen inneres Ende starr mit einem Lagerzapfen (22) des Rahmens (24) und dessen äußeres Ende starr mit dem freien Schenkel eines mit dem Gestell (12) verbundenen oder einstückig damit ausgebildeten Befestigungsarmes (30) starr verbunden ist, und daß die beiden Enden des Torsionsstabes (28) zwei gleichlange Hebelarme (32, 34) tragen, deren freie Enden die Elemente (36, 38) eines rückwirkungsfreien Abgriffes tragen, der die relative Bewegung der Hebelarme (32, 34) zu einander in ein elektrisches Signal umwandelt.
2. 2. Wendekreisel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elemente (36, 38) für den Abgriff eine Magnet- Hallgenerator- Anordnung dient, wobei an einem Hebelarm (34) ein Magnet, vorzugsweise ein Permanentmagnet (38) und am gegenüberliegenden Hebelarm (32) der eigentliche Hallgenerator (36) angeordnet ist.