DE965364C - Device for measuring the relationship between two forces and its applications - Google Patents

Description

Gerät zum Messen des Verhältnisses zweier Kräfte und dessen Anwendungen Die Erfindung betrifft ein Gerät, das auf das Verhältnis zweier Kräfte mit festliegenden und konvergierenden Richtungen anspricht und unter anderem gestattet, dieses Verhältnis ohne Servogetriebe zu messen. Dieses Gerät ist namentlich dadurch bemerkenswert, daß es einen starren Körper aufweist, der in zwei Punkten der Wirkung der besagten Kräfte ausgesetzt wird, und daß dieser starre Körper derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er unter der Wirkung der beiden Kräfte eine Bewegung ausführt, die durch die schlupflose, an einem festen Kreis mit dem Schnittpunkt der Kräfterichtungen als Mittelpunkt in der Ebene der beiden Richtungen erfolgende Abwälzbewegung eines beweglichen Kreises definiert ist, der durch die beiden Angriffspunkte der Kräfte geht, an den besagten, innerhalb des festen Kreises liegenden starren Körper gebunden ist und einen Durchmesser aufweist, der dem Halbmesser des festen Kreises gleich ist, derart, daß das Verhältnis der am starren Körper angreifenden Kräfte von dem Winkel abhängt, den die durch die Mittelpunkte der beiden Kreise gelegte Gerade mit einem bestimmten (zweckmäßig in der Richtung der einen Kraft verlaufenden) Halbmesser des festen Kreises bildet.Device for measuring the relationship between two forces and its applications the Invention relates to a device that acts on the ratio of two forces with fixed and converging directions and, among other things, allows this relationship without measuring servo gear. This device is notable for the fact that that it has a rigid body which, in two respects, has the effect of said Forces is exposed, and that this rigid body is designed and arranged in such a way is that, under the action of the two forces, it executes a movement that through the slip-free, on a solid circle with the intersection of the directions of forces rolling movement taking place as the center in the plane of the two directions moving circle is defined by the two points of application of the forces is bound to the said rigid body lying within the solid circle and has a diameter equal to the radius of the solid circle is such that the ratio of the forces acting on the rigid body of the Angle depends on the straight line drawn through the centers of the two circles with a certain (expediently running in the direction of one force) radius of the solid circle.

Wenn die Richtungen der Kräfte zueinander rechtwinklig verlaufen, liegen die Angriffspunkte der Kräfte am Umfang des beweglichen Kreises diametral auseinander. If the directions of the forces are perpendicular to each other, are the points of application of the forces on the circumference of the moving circle diametrically apart.

In einer Ausführungsart des oben definierten allgemeinen Grundsatzes ist der starre Körper ein beweglicher Zylinder, der sich schlupffrei in einer zylindrischen Bohrung abwälzt, deren Durchmesser doppelt so groß ist wie der Durchmesser des beweglichen Zylinders, dessen Achse der zylindrischen Bohrung parallel ist. In one embodiment of the general principle defined above the rigid body is a movable cylinder, which is slippage-free in a cylindrical Rolls bore, the diameter of which is twice as large as the diameter of the movable one Cylinder whose axis is parallel to the cylindrical bore.

In einer vereinfachten Ausführung des oben umschriebenen Geräts ist der starre Körper durch einen Waagebalken oder zweiarmigen Hebel verkörpert, der in der Mitte an einem Schwenkhebel angelenkt ist, der dieselbe Länge wie jeder der Waagebalkenarme hat, an denen die Kräfte angreifen, deren Richtungen im festen Schwenkpunkt des Schwenkhebels zusammenlaufen. In a simplified version of the device described above the rigid body embodied by a balance beam or two-armed lever, the is hinged in the middle on a pivot lever that is the same length as each of the Balance beam arms, on which the forces act, their directions in the fixed pivot point of the pivot lever converge.

Ein derartiges Gerät eignet sich für die verschiedensten Anwendungen. Es zeichnet sich aus durch seine Einfachheit, durch die Abwesenheit von Servovorrichtungen, die eine Energiezufuhr erfordern, durch die Fähigkeit, fortlaufend Kräfteverhältnisse zu messen, die theoretisch von Null bis ins Unendliche gehen können; wenn die Richtungen der Kräfte zueinander rechtwinklig verlaufen, ist der Teilungsabstand der Skala zum Messen des KräfteverhäItnisses für das Verhältnis I am größten, was beispielsweise bei Machmetern besonders vorteilhaft ist. Such a device is suitable for a wide variety of applications. It is characterized by its simplicity, the absence of servo devices, that require an energy supply, through the ability to continuously balance forces to measure that theoretically can go from zero to infinity; if the directions the forces are perpendicular to each other, is the division distance of the scale for measuring the power ratio for the ratio I greatest, which is for example is particularly advantageous for mach meters.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen. In der Zeichnung sind teilweise schematisch veranschaulichte Ausführungs- und Anwendungsbeispiele des neuen Geräts dargestellt. Es zeigt Fig. I das allgemeine Prinzip, das der Erfindung zugrunde liegt, Fig. 2 eine Ausbildung des Geräts bei zueinander rechtwinklig verlaufenden Kräften, Fig. 3 eine von der Ausbildung nach Fig. 2 abgeleitete Sonderausbildung des Geräts, Fig. 4 ein Machmeter, bei dem die Erfindung zur Anwendung gelangt, Fig. 5 ein Diagramm, aus dem die Skaleneinteilung des Machmeters gemäß Fig. 4 zu ersehen ist. Further features and details of the invention emerge from the claims. In the drawing are partially illustrated schematically Examples of implementation and application of the new device are shown. It shows Fig. I the general principle on which the invention is based, Fig. 2 shows an embodiment of the device with forces running at right angles to one another, FIG. 3 shows one of the Training according to Fig. 2 derived special training of the device, Fig. 4 a Machmeter, in which the invention is applied, FIG. 5 is a diagram from which the scale division of the machimeter according to FIG. 4 can be seen.

In Fig I bezeichnet 0 den Mittelpunkt eines Kreises mit dem Halbmesser 2R, in welchem sich ein Kreis O' mit dem Halbmesser R schlupffrei abwälzt. Der Berührungspunkt der beiden Kreise ist D. In Fig. I, 0 denotes the center of a circle with the radius 2R, in which a circle O 'with the radius R rolls without slipping. The point of contact of the two circles is D.

Ist der Durchmesser des kleinen Kreises gleich dem Halbmesser des großen Kreises, dann verlagert sich bekanntlich irgendein auf dem kleinen Kreise liegender Punkt entsprechend einer festen, durch den Mittelpunkt 0 gehenden Geraden, wenn sich der kleine Innenkreis am großen Kreis schlupffrei abwälzt. If the diameter of the small circle is equal to the radius of the large circle, then, as is well known, something shifts on the small circle lying point corresponding to a fixed straight line passing through the center point 0, when the small inner circle rolls on the large circle without slipping.

Zwei beliebige Punkte A und B des Kreises mit dem Halbmesser 0' beschreiben somit zwei feste Geraden OA und OB, die miteinander einen konstanten Winkel ß bilden. Describe any two points A and B of the circle with the radius 0 ' thus two fixed straight lines OA and OB, which form a constant angle β with one another.

Wird bei A eine Kraft F2 mit der Richtung OA und bei B eine Kraft F I mit der Richtung OB angelegt, dann rollt der Kreis mit dem Mittelpunkt O' innerhalb des Kreises mit dem Mittelpunkt O (ohne daß hierzu irgendeine zusätzliche Energie erforderlich wäre) bis in die nachstehend definierte Gleichgewichtslage. At A becomes a force F2 with the direction OA and at B a force F I created with the direction OB, then the circle with the center O 'rolls inside of the circle with the center O (without any additional energy would be required) up to the equilibrium position defined below.

Es sei a der Winkel, den die Gerade OO'D mit der festen Geraden OA bildet. Let a be the angle between the straight line OO'D and the fixed straight line OA forms.

Im Gleichgewichtszustand ist die Summe der Momente der Kräfte FI und F2 im Stützpunkt D nullwertig 2R sina F2-2R sin (ßa) - c FI = 0. In the state of equilibrium, the sum of the moments of the forces is FI and F2 in support point D zero-valued 2R sina F2-2R sin (ßa) - c FI = 0.

Da Fr sin a F2 sin(8-a) konstant ist, so erhält man schließlich Fr F = f (a). Since Fr sin a F2 sin (8-a) is constant, one finally obtains Fr F = f (a).

Mittels einer einfachen Vorrichtung läßt sich die Bewegung (Rotation a) des Punktes O' um den Punkt 0 auf eine Achse übertragen, die senkrecht zur Ebene der Figur durch den Punkt 0 geht. Vergrößernde Mittel (Zahnradübersetzung) gestatten alsdann, die Rotation a zu übersetzen und auf einem Zifferblatt den Wert von FI anzuzeigen.The movement (rotation a) of the point O 'around the point 0 transferred to an axis perpendicular to the plane the figure goes through point 0. Allow enlarging means (gear ratio) then to translate the rotation a and on a dial the value of FI to display.

Wird dafür gesorgt, daß, wie Fig. 2 zeigt, A und B auf dem Kreise mit dem Mittelpunkt 0' einander diametral gegenüberliegen und fl = 2 ist, dann ergibt sich für die Gleichgewichtslage In der Praxis könnte der Kreis mit dem Halbmesser 2R durch eine Bohrung in einem festen Teil und der Kreis mit dem Halbmesser R durch eine Scheibe oder einen Zylinder verkörpert sein. Zur Erzielung einer schlupffreien Wälzbe",'egung könnte die Bohrung mit einer Innenzahnung versehen sein, und die Scheibe oder der Zylinder könnte ein mit diesem Innenzahnkranz kämmendes Ritzel bilden.If it is ensured that, as shown in FIG. 2, A and B are diametrically opposite one another on the circle with the center 0 'and fl = 2, then the equilibrium position is obtained In practice, the circle with radius 2R could be embodied by a hole in a fixed part and the circle with radius R could be embodied by a disk or cylinder. To achieve slip-free rolling, the bore could be provided with internal teeth, and the disk or cylinder could form a pinion meshing with this internal gear rim.

Es ist jedoch vorteilhafter, die sehr einfache Vorrichtung zu verwenden, wie sie in Fig. 3 schematisch angedeutet ist. Diese der Ausbildung nach Fig. 2 gleichwertige Vorrichtung besteht aus einem Hebel I, der mit dem einen Ende bei 0 schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende O' in der Mitte eines Waagebalkens 2 gelenkig angreift, dessen Länge das Doppelte des Hebels 1 beträgt. An die Enden A und B des Waagebalkens 2 werden Kräfte F2 und FI angelegt, deren Richtungen im Punkt 0 zusammenlaufen (Achsen OY und OX, die miteinander einen Winkel von 22 bilden). However, it is more advantageous to use the very simple device, as indicated schematically in FIG. 3. This is equivalent to the training according to FIG The device consists of a lever I, one end of which can be pivoted at 0 and with its other end O 'articulated in the middle of a balance beam 2, the length of which is twice that of lever 1. To ends A and B of the balance beam 2 forces F2 and FI are applied, the directions of which converge at point 0 (axes OY and OX, which form an angle of 22 with each other).

2 Die Schwenkbewegung des Hebels I kann durch eine im Punkt 0 mit diesem Hebel I drehfeste Achse (entweder unmittelbar oder über vergrößernde Mittel, z. B. eine Zahnradübersetzung) auf einen Zeiger übertragen werden, der sich vor der Gradeinteilung eines Zifferblattes dreht. 2 The pivoting movement of the lever I can be controlled by an in point 0 with this lever I non-rotatable axis (either directly or via enlarging means, z. B. a gear ratio) are transferred to a pointer that is in front of the Graduation of a dial rotates.

Insbesondere wenn die Kräfte FI und F2 durch Druckwirkungen auf elastische Balgmembranen erzeugt werden, gestattet das Gerät die Messung des Wertverhältnisses der beiden Drücke. Wenn die Bälge gleich große Eigenelastizitätskennwerte haben, dann schaltet das Gerät den Einfluß der Eigenelastizität der Membranen aus. In particular when the forces FI and F2 are exerted by pressure on elastic Bellows membranes are generated, the device allows the measurement of the value ratio of the two pressures. If the bellows have the same inherent elasticity values, then the device switches off the influence of the inherent elasticity of the membranes.

Wenn einerseits der die Kraft F2 erzeugende Balg so eingebaut ist, daß er durch seine alleinige Wirkung in Abwesenheit jeglichen anderen Druckes den PunktA nach 0 überführt und bei Einwirkung eines die Kraft F'2 erzeugenden Druckes an A die Gesamtkraft F2=F'2-k2 OA anlegt, und wenn andererseits der die Kraft F2 erzeugende Balg derart eingeteilt ist, daß er durch seine alleinige Wirkung in Abwesenheit jeglichen anderen Druckes den Punkt B nach 0 überführt und bei Einwirkung eines die Kraft F'I erzeugenden Druckes an B die Gesamtkraft FI=F'r-kr OB anlegt, dann erhält man, wenn das System im Gleichgewicht ist, (F'2 -K2 OA) OB=(F'r-kr OB) OA, Fz OB -kz OA - OB = PI OA-kr OB OA. If, on the one hand, the bellows generating the force F2 is installed in such a way, that by its sole action in the absence of any other pressure it denies Point A transferred to 0 and upon the action of a pressure generating the force F'2 to A the total force F2 = F'2-k2 OA applies, and if, on the other hand, the force F2 generating bellows is divided in such a way that it is absent by its sole action any other pressure, the point B is transferred to 0 and when a the force F'I generating pressure on B applies the total force FI = F'r-kr OB, then if the system is in equilibrium one obtains (F'2 -K2 OA) OB = (F'r-kr OB) OA, Fz OB -kz OA - OB = PI OA-kr OB OA.

Bei identischen Bälgen wie k r = k 2 erhält man F'I OB F'2 = OA = tg a. If the bellows are identical to k r = k 2, one obtains F'I OB F'2 = OA = day a.

Eine derartige Vorrichtung ist besonders vorteilhaft für die Herstellung eines Machmeters geeignet. Such a device is particularly advantageous for manufacture of a machmeter suitable.

Es ist nämlich bekannt, daß die Zahl der Macheinheiten M von zwei Drücken # F M = f (tga) oder M = f (a) abhängt. Bei einem Gerät von der oben angegebenen Art braucht nur das Zifferblatt entsprechend der Funktion M = f (a) eingeteilt zu sein; wie noch näher dargelegt werden soll, ist alsdann festzustellen, daß die Teilung in der Nähe der Machzahl I sehr breit und in der Nähe der Machzahlen um 0,3 und 2 herum viel schmäler ist. Gerade in der Nähe der Machzahlen um I herum ist es nun besonders erwünscht, die größte Genauigkeit im Ablesen zu erzielen. Namely, it is known that the number of machining units M is equal to two Pressing # F M = f (tga) or M = f (a) depends. For a device like the one specified above Art only needs to divide the dial according to the function M = f (a) be; As will be explained in more detail, it must then be established that the division in the vicinity of the Mach number I very broad and in the vicinity of the Mach numbers around 0.3 and 2 is much narrower around. It is now close to the Mach numbers around I. especially desirable to achieve the greatest possible accuracy in reading.

Das in Fig. 4 nur beispielsweise dargestellte Machmeter besitzt eine Dose 3, die in der Achsrichtung einstellbar an einem Träger 4 eingebaut und innen dem Gesamtdruck Pi und außen dem statischen Druck P ausgesetzt ist. Diese Dose übt auf den einen Arm eines Winkelhebels 5, der um eine zu OA parallele Achse 6 schwenkbar ist, eine dem dynamischen Druck d = Pi - P verhältnisgleiche Kraft aus. Der andere Arm dieses Hebels (welcher Hebel in der durch OB und die Schwenkachse des Hebels I bestimmten Ebene liegt) ist über einen Lenker 7 mit dem Ende B des Waagebalkens 2 verbunden. Das Gelenk bei B ist ein Kugelgelenk, das den Einfluß der bogenförmigen Bewegungsbahn des Endes des Hebels 5 aufnimmt. The Machmeter shown in Fig. 4 only as an example has a Box 3, which is adjustable in the axial direction, built into a support 4 and inside is exposed to the total pressure Pi and the static pressure P outside. This can exercises on one arm of an angle lever 5, which can be pivoted about an axis 6 parallel to OA is a force that is proportional to the dynamic pressure d = Pi - P. The other Arm of this lever (which lever in the through OB and the pivot axis of the lever I certain level is) is via a link 7 with the end B of the balance beam 2 connected. The joint at B is a ball joint that has the influence of the arcuate shape Movement path of the end of the lever 5 takes up.

Wenn der Lenker 7 lang genug ist, dann bildet er mit der Richtung OB in der Ebene des Winkelhebels 5 einen sehr kleinen Winkel, und es kann ohne nennenswerten Fehler angenommen werden, daß an dem Punkt B eine Kraft Kd angreift, die in der Richtung OB im Sinne des Pfeiles FI wirkt.If the handlebar 7 is long enough, then it forms with the direction OB in the plane of the bell crank 5 a very small angle, and it can be without any appreciable Errors are assumed that a force Kd acts at the point B, which is in the Direction OB acts in the direction of arrow FI.

An einem festen Träger g ist eine zweite Dose 8 ein stellbar eingebaut. Diese Dose ist luftleer und übt eine dem statischen Druck P verhältnisgleiche Kraft auf den einen Arm eines Winkelhebels Io aus, der (in der durch OA und die Schwenkachse des Hebels I definierten senkrechten Ebene) um eine mit OB parallele Achse II schwingt. Der andere Arm des Winkelhebels Io ist mit dem Ende A des Waagebalkens 2 durch einen Lenker 12 verbunden. Das Gelenk bei A ist ebenfalls ein Kugelgelenk. Bei ausreichender Länge des Lenkers 12 hat man ebenfalls ohne nennenswerten Fehler eine Kraft KP, die im Punkt A in der Richtung OA und im Sinne des Pfeiles F2 aigreift. On a fixed support g, a second box 8 is installed an adjustable. This can is evacuated and exerts a force proportional to the static pressure P. on one arm of an angle lever Io, which (in the one through OA and the pivot axis of the lever I defined vertical plane) swings about an axis II parallel to OB. The other arm of the angle lever Io is with the end A of the balance arm 2 through one Handlebar 12 connected. The joint at A is also a ball joint. With sufficient Length of the handlebar 12 one also has a force KP without any significant error, which reaches at point A in the direction OA and in the direction of arrow F2.

Die Mitte des Waagebalkens 2 ist auf einem (mit den Achsen der Dosen 3 und 8 parallelen) Lagerzapfen I3 mittels eines Lauflagers 14 schwingbar gelagert, das den Waagebalken zwingt, in der Ebene OA B zu bleiben. Der Lagerzapfen I3 ist durch den Hebel I mit einer Achse 15 starr verbunden. Diese Achse 15 dreht sich in zwei Lagern I6 und I7, die die Achse in der zu OA und OB (Achsen X und Y) senkrechten geometrischen Achse halten. Die Länge des Hebels I ist gleich 00' = O'A = O'B - AB 2 Die Achse 15 trägt ein Zahnsegment I8, das mit einem Ritzel 19 kämmt. Auf die Achse 20 des Ritzels 19 ist ein Zeiger 21 aufgekeilt, der sich auf einem nach Macheinheiten unterteilten Zifferblatt 22 verstellt. The center of the balance beam 2 is on one (with the axes of the cans 3 and 8 parallel) bearing journals I3 pivotably mounted by means of a bearing 14, which forces the balance beam to stay in plane OA B. The journal I3 is rigidly connected to an axis 15 by the lever I. This axis 15 rotates in two bearings I6 and I7, which have the axis perpendicular to OA and OB (axes X and Y) hold the geometric axis. The length of the lever I is equal to 00 '= O'A = O'B - AB 2 The axis 15 carries a toothed segment I8 which meshes with a pinion 19. On the Axis 20 of pinion 19 is keyed to a pointer 21, which is located on a mach unit subdivided dial 22 adjusted.

Wie aus Fig. 4 und noch besser aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Teilungen in Machzahlen in der Nähe der Ziffer I sehr auseinandergezogen, was im vorliegenden Falle angestrebt ist. Selbstverständlich kann eine breitere Teilung auch an einer anderen Stelle der Teilung erzielt werden, wenn beispielsweise das Verhältnis der Arme eines der beiden Winkelhebel 5 und Ic entsprechend geändert und der diesem Winkelhebel zugeordneten Dose eine Feder zur Berichtigung ihrer Elastizitätskennwerte beigegeben wird, damit das Gerät seine Fähigkeit, den Einfluß der Eigenelastizität der Dosen auszuschalten, weiter beibehält. As can be seen from FIG. 4 and even better from FIG. 5, the divisions are in Mach numbers in the vicinity of the number I, what in the present Trap is sought. Of course, a wider division can also be made on one other point of division can be achieved if, for example, the ratio of Arms of one of the two angle levers 5 and Ic changed accordingly and this Angle lever assigned can a spring to correct its elasticity parameters is added so that the device its ability to reduce the influence of its own elasticity of the cans, continues.

Die Erfindung läßt selbstverständlich auch zahlreiche andere Anwendungen in an sich bekannten Vorrichtungen zu. a) Gerät zum Messen des Neigungs- oder Anstellwinkels einer Tragfläche eines Flugzeuges In der Achse des Flugzeuges kann eine zylindrische Sonde angeordnet werden, die am Ende mit einer Kugelkalotte versehen ist. Diese hat zwei Druckaufnahmelöcher, die in der senkrechten Ebene beiderseits der Achse symmetrisch angeordnet und an zwei Dosen angeschlossen sind. Der Neigungswinkel ist eine Funktion des Verhältnisses der von den beiden Dosen registrierten Drücke. Er ist Null, wenn die Drücke an den beiden Löchern gleich groß sind. Das erfindungsgemäße Gerät gestattet das unmittelbare Ablesen des Anblaswinkels an einem entsprechend geeichtenZifferblatt. b) Temperaturkorrigierter Staudruckmesser Die wirkliche - anemometrische Geschwindigkeit ist eine Funktion der Beziehung ap und der absoluten Temperatur T. Da das erfindungsgemäße Gerät die Ermittlung des Verhältnisses gestattet, brauchen T nur geeignete Berichtigungsmittel zugeordnet zu werden, die die Veränderliche T einführen, wodurch es möglich ist, die wirkliche anemometrische Geschwindigkeit abzulesen. c) Standard-Manometer und -Barometer Auf der Achse OY wird eine Druckmeßdose angeordnet, die bei B eine vom Druck P abhängige Kraft erzeugt. Um den Einfluß der Eigenelastizität dieser Kapsel auszuschalten, wird auf der Achse OX eine weitere, identische, jedoch offene Dose (oder eine Feder mit demselben Kennwert) angeordnet und mit dem Punkt A verbunden. The invention can of course also be used in numerous other applications in devices known per se. a) Device for measuring the angle of inclination or angle of attack A wing of an aircraft In the axis of the aircraft can be a cylindrical Probe to be placed on the end with a Spherical cap provided is. This has two pressure receiving holes in the vertical plane on both sides the axis are arranged symmetrically and connected to two sockets. The angle of inclination is a function of the ratio of the pressures registered by the two doses. It is zero when the pressures at the two holes are the same. The inventive Device allows the direct reading of the angle of attack on a corresponding calibrated dial. b) Temperature-corrected dynamic pressure meter The real - anemometric speed is a function of the relationship ap and the absolute Temperature T. Since the device according to the invention allows the determination of the ratio, T only need to be assigned suitable corrective means to the variable T, which makes it possible to use the real anemometric speed read off. c) Standard manometer and barometer A pressure cell is placed on the OY axis arranged, which generates a force dependent on the pressure P at B. To the influence of the To switch off the inherent elasticity of this capsule, another, identical, but open box (or a spring with the same characteristic value) arranged and connected to point A.

An dieselbe Achse OX wird eine Kraft K angelegt, die von einem Gewicht erzeugt wird. A force K is applied to the same axis OX, which is generated by a weight is produced.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät erzielt man P.s tg a = --- = K'P. With the device according to the invention, P.s tg a = --- = K'P is achieved.

Ist P ein barometrischer Druck (luftleere Dose) dann erhält man ein Standard-Barometer. Ist P ein Differenzdruck, dann erhält man ein Standard-1LIano meter. d) Manometer, Barometer An Stelle des Gewichtes zur Erzeugung der Kraft K im vorigen Beispiel kann eine Feder verwendet werden. If P is a barometric pressure (evacuated can) then one obtains a Standard barometer. If P is a differential pressure, then a standard 1LIano is obtained meter. d) Manometer, barometer Instead of the weight to generate the force K a spring can be used in the previous example.

Man erhält alsdann K=k (2R-OA), k (2R-OA)tga=PS, 2kR (Icosa)tga=PS,P = 2kR (1-cos α) tg α. S Ist P ein barometrischer Druck, dann hat man ein Barometer, und ist P ein Differenzdruck, dann erhält man ein Manometer. e) Durchschnittsgeschwindigkeitsmesser Sind die beiden an das Gerät angelegten Kräfte Funktionen zweier Veränderlicher x~ und y, dann erreicht man die laufende Messung des Verhältnisses x. Wenn beispielsweise x der von einem Fahrzeug y zurückgelegten Strecke und y der zur Zurücklegung dieser Strecke benötigten Zeit verhältnisgleich ist, wird das Gerät die Durchschnittsgeschwindigkeit anzeigen. f) Waage Wird bei A eine von einem bekannten Gewicht erzeugte Kraft F2 und bei B eine beliebige abzuwiegende Last zur Einwirkung gebracht, dann ist das Gewicht der Last durch die Beziehung FI =F2tga gegeben. g) Zählwaage Entspricht im vorerwähnten Falle F2 dem Gewicht von nidentischen Stücken, dann ergibt F2 die Zahl N der zu zählenden (mit den vorigen identischen) Stücke durch das Verhältnis N=ntga. h) Dynamometer Ist F2 eine bekannte, von einer Feder erzeugte Kraft, dann ergibt FI den Wert irgendeiner zu messenden Kraft durch das Verhältnis FI = F2 tg a .We then get K = k (2R-OA), k (2R-OA) tga = PS, 2kR (Icosa) tga = PS, P = 2kR (1-cos α) tg α. S If P is a barometric pressure, then one has a barometer, and if P is a differential pressure, then you get a manometer. e) Average speedometer Are the two forces applied to the device functions of two variables? x ~ and y, then one arrives at the current measurement of the ratio x. For example, if x is the distance traveled by a vehicle y and y is the distance traveled by a vehicle Distance required is proportionate, the device will use the average speed Show. f) Balance If at A a force F2 generated by a known weight and applied any load to be weighed to B, then that is Weight of the load given by the relationship FI = F2tga. g) Counting scales Corresponds to in the aforementioned case F2 is the weight of identical pieces, then F2 gives the Number N of pieces to be counted (identical to the previous ones) by the ratio N = ntga. h) Dynamometer If F2 is a known force generated by a spring, then FI gives the value of any force to be measured by the ratio FI = F2 tg a.

Die neue Einrichtung gestattet auch die Verwirklichung anderer als zum Messen bestimmter Einheiten, wie beispielsweise einer Fahrzeugaufhängung mit veränderlicher Elastizität, eines progressiven Stoßdämpfers usw. The new facility also allows the realization of other than for measuring certain units, such as a vehicle suspension with variable elasticity, a progressive shock absorber, etc.

Es ist zu bemerken, daß die erfindungsgemäße Vor richtung bei allen diesen Anwendungen ohne irgendeine Servoverbindung, also ohne besondere Energiezufuhr arbeitet. It should be noted that the device according to the invention in front of all these applications without any servo connection, i.e. without any special energy supply is working.

Claims (8)

PATENTANSPRCKE: I. Gerät, das auf das Verhältnis zweier Kräfte mit festliegenden und konvergierenden Richtungen anspricht und unter anderem gestattet, dieses Verhältnis ohne Servoverbindung zu messen, dadurch gekennzeichnet, daß es einen starren Körper (2) aufweist, der in zwei Punkten (A, B) der Wirkung der besagten Kräfte ausgesetzt wird, und daß dieser starre Körper derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er unter der Wirkung der beiden Kräfte eine Bewegung ausführt, die durch die schlupffreie, an einem festen Kreis mit dem Schnittpunkt der Kräfterichtungen als Mittelpunkt in der Ebene der beiden Richtungen erfolgende Abwälzbewegung eines beweglichen Kreises definiert ist, der durch die beiden Angriffspunkte der Kräfte geht, an den besagten, innerhalb des festen Kreises liegenden starren Körper gebunden ist und einen Durchmesser aufweist, der dem Halbmesser des festen Kreises gleich ist, derart, daß das Verhältnis der am starren Körper angreifenden Kräfte von dem Winkel abhängt, den die durch die Mittelpunkte der beiden Kreise gehende Gerade mit einem bestimmten (zweckmäßig in der Richtung der einen Kraft verlaufenden) Halbmesser des festen Kreises bildet. PATENT CLAIMS: I. Device that works on the ratio of two forces addresses fixed and converging directions and allows, among other things, measuring this ratio without servo connection, characterized in that it has a rigid body (2) which in two points (A, B) of the action of said Forces is exposed, and that this rigid body is designed and arranged in such a way is that, under the action of the two forces, it executes a movement that through the slip-free, on a solid circle with the intersection of the directions of force rolling movement taking place as the center in the plane of the two directions moving circle is defined by the two points of application of the forces is bound to the said rigid body lying within the solid circle and has a diameter equal to the radius of the solid circle is such that the ratio of the forces acting on the rigid body of the Angle depends on the straight line going through the centers of the two circles with a certain (appropriately in the direction of one force running) radius of the solid circle. 2. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Körper (2) ein beweglicher Zylinder ist, der sich schlupffrei in einer zylindrischen Bohrung abwälzt, deren Durchmesser doppelt so groß ist wie der Durchmesser des beweglichen Zylinders, dessen Achse zur Achse der zylindrischen Bohrung parallel verläuft. 2. Apparatus according to claim I, characterized in that the rigid Body (2) is a movable cylinder, which is slippage-free in a cylindrical Rolls bore, the diameter of which is twice as large as the diameter of the movable one Cylinder whose axis is parallel to the axis of the cylindrical bore. 3. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Körper (2) durch einen Waagebalken oder zweiarmigen Hebel verkörpert ist, der in der Mitte an einem Schwenkhebel (I) angelenkt ist, der dieselbe Länge wie jeder der Waagebalkenarme hat, an denen die Kräfte angreifen, deren Richtungen im festen Schwenkpunkt des Schwenkhebels zusammenlaufen. 3. Apparatus according to claim I, characterized in that the rigid Body (2) is embodied by a balance beam or two-armed lever, which in the center is hinged to a pivot lever (I) which is the same length as each the balance beam arms, on which the forces act, the directions of which are fixed Converge pivot point of the pivot lever. 4. Gerät nach Anspruch 3, angewendet auf Machmeter, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende des Waagebalkens (2) mit einer Membrandose (3 bzw. 8) verbunden ist und daß die Dosen, von denen die eine innen dem Gesamtdruck und die andere (luftleere) außen dem statischen Druck ausgesetzt ist, derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie an den Enden des Waagebalkens Zugkräfte ausüben, deren Richtungen im Schwenkpunkt des Schwenkhebels (r) zusammenlaufen und im wesentlichen in einer zur Schwenkachse des Schwenkhebels senkrechten Ebene liegen. 4. Apparatus according to claim 3, applied to Machmeter, characterized in that that each end of the balance beam (2) is connected to a diaphragm box (3 or 8) and that the cans, one of which inside the total pressure and the other (evacuated) is externally exposed to static pressure, are arranged and designed in such a way that that they exert tensile forces at the ends of the balance arm, their directions in the pivot point of the pivot lever (r) converge and essentially in one to the pivot axis of the pivot lever lie in the vertical plane. 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (I5) des Hebels (I) über eine Übersetzung (I8, I9) mit einem Zeiger (2I) verbunden ist, der sich vor einem in Machzahlen geeichten Zifferblatt (22) verstellt. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the pivot axis (I5) of the lever (I) connected to a pointer (2I) via a transmission (I8, I9) which is adjusted in front of a dial (22) calibrated in Mach numbers. 6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosen (3, 8) mit den Enden des Waagebalkens (2) durch Winkelhebel (5, Io) verbunden sind, die in den beiden durch die Richtungen der auf den Waagebalken einwirkenden Kräfte und die Schwenkachse (I5) des den Waagebalken tragenden Hebels (r bestimmten Ebenen liegen, während die Achsen der Dosen in den besagten Ebenen parallel zur Schwenkachse des Hebels (I) angeordnet sind. 6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the cans (3, 8) are connected to the ends of the balance beam (2) by angle levers (5, Io), the forces acting in the two through the directions of the balance beam and the pivot axis (I5) of the lever supporting the balance beam (r certain planes lie, while the axes of the cans in said planes parallel to the pivot axis of the lever (I) are arranged. 7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dose (3, 8) in der Richtung ihrer Achse einstellbar eingebaut ist. 7. Apparatus according to claim 4, characterized in that each box (3, 8) is built-in adjustable in the direction of its axis. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende jedes Winkelhebels (5, wo) mit dem entsprechenden Ende des Waagebalkens (2) durch einen Lenker (7, I2) verbunden ist, der am Waagebalken mittels Kugelgelenk befestigt ist. 8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that that the free end of each angle lever (5, where) with the corresponding end of the balance beam (2) is connected by a link (7, I2) that is attached to the balance arm by means of a ball joint is attached.