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Vorrichtung zur Erzeugung einer der Länge eines gestreckten Gegenstandes
proportionalen Drehung einer Meßwelle Vorrichtungen zur Erzeugung einer der Länge
eines Seiles, Drahtes, Schienenstranges oder eines sonstigen langgestreckten Gegenstandes
genau proportionalen Drehung einer Meßwelle sind in den verschiedensten Ausführungsformen
bekannt. Derartige Vorrichtungen werden benutzt, um die Länge des Gegenstandes zu
messen. Zu dem Zweck wird die Meßwelle mit einem die Umdrehungen angebenden Zählwerk:
verbunden, so daß die Zählwerksangaben, notfalls mit einem Proportionalitätsfaktor
multipliziert, das gewünschte Maß für -die zu messende Länge liefern. Eine andere
wichtige Anwendungsmöglichkeit derartiger Einrichtungenergibt sich aus der Aufgabe,
eine photographische Aufnahme des ganzen Gegenstandes herzustellen. Dazu wird die
Meßwelle der Einrichtung zweckmäßig mit der Triebwelle eines kinematographischen
Apparates mit stietig mit gleichförmiger Geschwindigkeit fortbewegtem Bildband gekuppelt
und das übersetzungsverhältnis entsprechend dem Verhältnis von Gegenstandsweite
zu Bildweite gewählt. In-dieser Form werden die Einrichtungen beispielsweise mit
Vorteil zur Untersuchung von Förderseilen in Bergwerksanlagen verwendet. Bei beiden
Anwendungsmöglichkeiten ist es wichtig, alle Fehlerquellen auszuschalten, welche
die genaue Proportionalität zwischen Umdrehungszahl der Meßwelle und Länge des Gegenstandes
verfälschen können. In dem einen Fall würde man fehlerhafte Messungen erhalten,
im anderen Fall unscharfe Bilder. Bei anderen Anwendungsmöglichkeiten der Meßeinrichtung
würden sich wieder andere Fehlerquellen ergeben.
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Man hat zunächst versucht, die Proportionalität zwischen Umdrehungswert
der Meßwelle und Länge des zu messenden Gegenstandes dadurch zu erreichen, daß man
auf die Meßwelle ein aus einem Gummireifen oder anderem nachgiebigen Werkstoff hergestelltes
Rad aufsetzte und dieses mit starkem Druck längs des zu messenden Gegenstandes abrollen
ließ. Bei einer derartigen Methode ist der Proportionalitätsfaktor zwischen Umdrehungswert
der Meßwelle und relativem Weg des zu messenden Gegenstandes durch den Berührungshalbmesser
gegeben. Da der Reifenwerkstoff nachgiebig hergestellt werden muß, um zwischen Meßrad
und Gegenstand hinreichenden, Gleitbewegungen so gut wie ganz ausschließenden Reibungsdruck
zu erhalten, so ändert sich der Berührungshalbmesser mit der Stärke des nur schwer
konstant zu haltenden Anpressungsdruck
-es. Außerdem bedingt die
nicht zu vermeidende Abnutzung ein allmähliches Kleinerwerden des Berührungshalbmessers.
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Um diese Fehlerquellen zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden,
ein endloses Band zu verwenden, welches mit drei öder mehr Stützrollen längs einer
längeren geradlinigen Eingriffsstrecke gegen den zu messenden oder zu photographierenden
Gegenstand gepreßt wird. Das Band wird weiter durch zwei Stützrollen straff gehalten
und stellt mit dem zwischen den Stützrollen laufenden Teil mit einem auf der Meßwelle
aufgekeilten Zahnrad mittels einer in dem Band voigesehenen Perforation in Verbindung.
Dadurch wird erreicht, daß der Proportionalitätsfaktor zwischen der Umdrehung der
Meßwelle und relativem Verschiebungsweg des zu messenden Seiles einzig und allein
von der Länge der Berührungsstrecke des Bandes mit dem Seil abhängt, also von der
Entfernung der Achsen der beiden äußersten Stützrollen. Die Einrichtung kann aber
nur so lange einwandfrei arbeiten, wie nur verhältnismäßig geringe Kräfte zu übertragen
sind, so lange also, wie es sich um den Antrieb verhältnismäßig leicht drehbarer
Zählräder o. dgl. handelt. Zur Übertragung größerer Kräfte, z. B. zum Antrieb eines
kinematographischen Aufnahmeapparates, bei welchem die Triebwelle als Meßwelle dient,
sind derartige Einrichtungen indessen nicht verwendbar, dä dann ein sicheres Mitnehmen
des Meßbandes nicht gewährleistet werden kann, außerdem auf der freien Strecke zwischen
dem Zahnrad und der Leitrolle für das Meßband Dehnungen des Meßbandes auftreten
können, welche sich bei Änderung des Reibungswiderstandes der Meßwellle ändern und
zu weiteren Fehlern Anlaß geben können. Um Fehlerquellen dieser Art zu vermeiden,
ist fernes vorgeschlagen, statt eines elastischen Meßbandes Gliederketten zu verwenden.
Wenn auch bei Gliederketten eine einwandfreie Mitnahme des Meßrades durch die Kette
erreicht werden kann, so ist doch die Gefahr des Gleitens verhältnismäßig groß,
wenn def Kette nicht ein sehr starker Druck gegeben wird, der zur Beschädigung des
Kabels oder der Kette Anlaß geben kann. Die letztgenannten Nachteile hat man durch
Gummipflöcke zu vermeiden gesucht, welche an der Kette in hinreichendem Abstand
befestigt werden. Die Herstellung derartiger Ketten ist indessen umständlich und
teuer. Außerdem muß die Kette sehr lang sein, damit die Gesamtberührungsfläche zwischen
Gummipolster und zu messendem Kabel hinreichend groß wird.
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Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung dadurch überwunden,
da.ß -zur übertragung der relativen Längsbewegung gegen den zu messenden Gegenstand
zwar auch eine die zwangsläufige Mitnahme eines auf die Meßwelle aufzusetzenden
Kettenrades gewährleistende Meßkette verwandt wird, daß aber diese Meßkette nicht
direkt mit dem zu messenden Gegenstand in Berührung gebracht wird, sondern vermittels
eines endlosen Bandes aus Gummi oder anderem nachgiebigen Werkstoff, welcher
mit Aussparungen versehen ist, in die Mitnehmer der Kette passen. Vorzugsweise durch
Stützrollen, über welche die Meßkette läuft, wird das endlose Band durch Vermittlung
der Kette gegen den zu messenden oder zu photographierenden Gegenstand gepreßt.
Das endlose Band kann auf diese Weise mit beliebig starkem Anpressungsdruck gegen
den zu messenden Gegenstand gepreßt werden, so daß jede Gleitbewegung zwischen Band
und Gegenstand sicher vermieden werden kann. Das Band nimmt aber vermöge seiner
Aussparungen und der in diese einliegenden Mitnehmer der Kette zwangsläufig die
Kette längs der gesamten Eingriffsstrecke zwischen Band und Kette mixt und überträgt
daher auf die Kette eine genau proportionale Bewegung, die nun ihrerseits diese
genaue proportionale Bewegung auf das zwangsläufig mitgenommene, auf der Meßwelle
aufgekeilte Kettenrad überträgt. Zweckmäßig ist es insbesondere, die Einrichtung
derart zu treffen, daß der-mit dem zu messenden oder zu photographierenden Seil
in Berührung stehende Bandteil sich seinerseits über die Eingriffsstrecke von Kette
und Band hinaus erstreckt, z. B. dadurch, daß das Band durch außerhalb der Kette
liegende weitere Stützrollen gespannt wird. Dadurch wird erreicht, daß sich die
Kette von dem Band in einem Teil löst, in dem das Band noch geradlinig verläuft.
Jede Art von Fehlerquellen wird dadurch ausgeschaltet.
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Wesen und Wirkungsweise der Erfindung sind durch das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert, welches eine Meßvorrichtung für
ein Seil schematisch darstellt. Das zu messende Seil i wird zwischen den Andruckrollen
a und dem Band 3 der: Meßeinrichtung entlang geführt, wobei durch entsprechenden
Druck auf das Lager der Röllen z für unbedingt festes Anliegen des Seiles i gegen
das Band 3 gesorgt ist. Das Band 3 ist über die Spannrollen 4, 4a, 4v geführt, von
denen 4v unter dem Druckeiner auf das Lager wirkenden, nicht därgestellten Feder
für Spannung des Bandes sorgt. Im Innenlauf des Bandes sind die Spannräder 5, 5a,
5b uni das Stützrad 5v angeordnet, über welche die Kette 6 läuft. Auf der Innenseite
ist die Kette mit den üblichen Mitnebnern
für die Zähne der Kettenräder
5 bis 5c ausgerüstet, während die Kette auf der Außenseite noch mit Mitnehmern 6a
versehen ist, welche in die Einkerbungen 3a das Bandes 3 passen. Es ist ersichtlich,
daß durch die Einkerbungen 3a und die Mitnehmer 6a zwangsläufige Verbindung zwischen
Band und Kette hergestellt ist, daß also längs der Eingriffsstrecke jeder Punkt
des Bandes genau die gleiche Strecke zurücklegt wie irgendein Punkt der Kette, so
daß also die Bewegung eines Punktes des Bandes 3 längs der Eingriffsstrecke zwischen
Band und Kette zwangsläufig auf die Kettenräder 5, 5a, 5b, 5`
übertragen wird,
von denen eins als Meßwelle dienen kann. Es ist ferner ersichtlich, da.ß auf die
Übertragung der Bewegung irgendeines Punktes des Bandes längs der Eingriffsstrecke
auf die Meßwelle die Dicke des Bandes nicht im geringsten Einfluß haben kann. Wird
daher das Seil mit einem solchen Druck gegen das Band gepreßt, daß ein Schlüpfen
ausgeschlossen ist, so muß die Meßwelle eine der Länge des Seiles genau proportionale
Drehung machen, wenn das Seil längs der Einrichtung, oder umgekehrt, bewegt wird.
Daß eine entsprechende Einrichtung auch zur Messung der Länge eines Schienenstranges
oder sonstigen langgestreckten Körpers dienen kann, ist selbstverständlich.
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Da der Anpressungsdruck zwischen dem Band und dem Seil nach Bedarf
beliebig erhöht werden kann, so ist ersichtlich, da:ß ein größerer oder geringerer
Widerstand der Meßwelle von keinerlei nachteiligem Einfluß auf die Genauigkeit der
Bewegungsübertragung sein kann, daß die Einrichtung also z. B. ohne jede Schwierigkeit
auch zum Antrieb eines kinematographischen Aufnahmeapparates verwandt werden kann,
um photographische Aufnahmen, z. B. eines Förderseiles, herzustellen.
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Auch sonst läßt die Erfindung mannigfach andere Anwendungen und Ausführungsformen
zu. Gestalt der Kette und der Kettenglieder ist an sich gleichgültig. Kette und
Band brauchen nicht in Gestalt ähnlicher Dreiecke, sondern können beliebig anders
geführt sein. Die Anordnung der Kette im Innenlauf des Bandes und derart, daß die
Eingriffslinie längs der Berührung zwischen Band und Seil liegt, ist zwar zur Ausschaltung
sämtlicher Fehler am vorteilhaftesten, jedoch nicht unbedingt erforderlich.
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In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß das zu messende oder aufzunehmende Seil an der Einrichtung geradegestreckt vorbeigeführt
wird. Dies ist nicht unbedingt erforderlich; beispielsweise durch entsprechendes
Versetzen der Spann- und Stützräder für die Kette kann die neue Einrichtung auch
so ausgeführt werden, daß sie sich für gekrümmte Gegenstände entsprechend verwenden
läßt.