Vorrichtung zur Messung der Neigungsänderungen von Fahrzeugen. Bei der Konstruktion einer brauchbaren Vorrichtung zur Messung der Neigungsände rungen von Fahrzeugen, z. B. von Schienen fahrzeugen, Wasserfahrzeugen oder Luftfahr zeugen, besteht die Hauptschwierigkeit in der Schaffung eines Körpers, welcher die Neigungs änderungen zu messen imstande ist. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen werden zu diesem Behufe mit Erfolg Kreisel mit verti kaler oder horizontaler Drehaxe verwendet, die aber den Nachteil haben, dass sie wegen der unentbehrlichen Korrektionseinrichtungen sehr kompliziert und kostspielig sind und zu dem motorische Kraft zum Antrieb der Kreisel benötigen.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung weist einen in einem Gestell drehbar gelager ten Drehkörper auf, dessen Schwerpunkt in der geometrischen Drehaxe liegt, wobei Mittel zum Anzeigen der relativen Drehbewegung zwischen dem die Neigungsänderungen des Fahrzeuges mitmachenden Gestell und dem Drehkörper, der infolge seiner Trägheit in Ruhe zu bleiben bestrebt ist, vorgesehen sind. Es ist hierbei kein motorischer Antrieb not wendig. Damit das Beharrungsvermögen des Drehkörpers möglichst gross ist, kann der selbe ein im Verhältnis zu seinem Gewicht grosses, polares Trägheitsmomept bezüglich seiner Drehaxe aufweisen.
Wenn dabei die Lagerreibung im Vergleich zum Beharrungs vermögen des Drebkörpers klein ist, so ist für Messungen bei raschem Hin- und Her neigen des Fahrzeuges eine selbsttätige Kor rektionseinrichtung überflüssig.
Handelt es sich nicht um die Messung der Gesamtneigungsänderung eines Fahrzeuges während längerer Zeit, sondern um Neigungs änderungen beim Durchfahren verhältnismässig kurzer Strecken, z. B. um die Messung der Schienenüberhöhungen eines Eisenbahngelei ses in aufeinanderfolgenden Kurven, so kön nen zum Verhindern des Verlaufens des Dreh körpers zwischen Messstellen mit einer be stimmten Anfangsneigung und einer gleichen Endneigung der Fahrbahn, z.
B. zwischen zwei geradlinigen Strecken eines Eisenbahn geleises, Rückziehfedern vorgesehen sein, wel- ehe einerends an in bezug auf die Drehaxe des Drehkörpers diametral gegenüberliegenden Stellen des Drehkörpers und anderends an in bezug auf die Drehaxe des Drehkörpers diametralen Stellen des Gestelles befestigt sind und das Bestreben haben, den Dreh körper in eine gegenüber dem Gestell be. stimmte Ausgangsstellung zurückzuführen.
Die auf der einen Seite des Körpers ange ordneten Federn müssen dabei gleich den diametral gegenüberliegenden Federn sein, damit die bei der Fahrt in einer Kurve auf tretenden Zentrifugalkräfte, die auch auf die Rückzugfedern einwirken, kein Drehmoment auf den Körper ausüben können.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer auf einem Schienenfahrzeug angeordneten Vorrichtung, und Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt zu Fig. 1 bei wegen Schienenüberhöhung seit lich geneigtem Fahrzeug.
Es bezeichnet 1 einen Drehkörper, welcher in Lagern 2 so gelagert ist, dass er um die Axe x-x drehbar ist, und dass sein Schwer punkt 3 in der Axe x-x liegt. Die Lager 2 sind in ein Rahmengestell 4 eingebaut, das so auf dem Fahrzeug befestigt ist, dass die Axe x-x in die Fahrtrichtung zu liegen kommt. Am Drehkörper 1 sind ein Zeiger 5 und ein Schreibstift 9 und am Gestell 4 eine Kreisteilung 6 sowie eine Schreibtrommel 10 angeordnet.
Stellt man bei auf horizontalem Geleise stehendem Fahrzeug den Drehkörper 1 so ein, dass der Zeiger 5 dem Nullpunkt der Kreisteilung ss gegenübersteht, so wird der Zeiger auf der Kreisteilung die seitliche Nei gung a des Fahrzeuges beziehungsweise der Fahrbahn anzeigen, wenn das Fahrzeug über eine Stelle fährt, die eine Schienenüberhöhung aufweist, weil sich der Drehkörper wegen seiner Trägheit gegenüber seiner anfänglichen Lage nicht dreht, während sich das Gestell 4 samt dem Fahrzeug um den Winkel a neigt. 7 und 8 stellen diametral angeordnete Rück ziehfedern dar, welche das Bestreben haben, den Körper wieder um den Winkel u rück wärts in seine Ausgangslage zu drehen.
Die Neigung des Fahrzeuges wird vom Schreibstift 9, der vom Körper 1 bewegt wird, auf der Schreibtrommel aufgezeichnet, die von einem Uhrwerk oder von einer Wagen achse oder dergleichen aus proportional zur Zeit oder proportional zum durchfahrenen Weg angetrieben wird.
Um die Neigung eines Fahrzeuges in mehr als einer einzigen Richtung messen zu können, z. B. an einem Wasserfahrzeug das Rollen und das Stampfen, muss die Vorrichtung zwei Drehkörper der beschriebenen Art besitzen, die unabhängig voneinander so im Fahrzeug angeordnet sind, dass z. B. die Axe x-x des einen Drehkörpers in der Fortbewegungs richtung des Fahrzeuges und die Axe des zweiten Drehkörpers quer dazu gerichtet ist.
Will man zudem noch Abweichungen von der geradlinigen Fahrt messen können, so muss ein dritter Drehkörper mit lotrecht ge richteter Axe im Fahrzeug vorhanden sein. Mit dieser Vorrichtung lassen sich dann alle im Raum möglichen Neigungskomponenten bezogen auf ein dreiaxiges, räumliches Ko ordinatensystem bestimmen, dessen Koordi- natenaxen parallel sind zu den Axen x-x der drei Drehkörper in ihren Anfangslagen.
Device for measuring changes in inclination of vehicles. In designing a useful device for measuring the inclination changes of vehicles, e.g. B. from rail vehicles, watercraft or aviation testify, the main difficulty is to create a body that is able to measure the inclination changes. In the previously known devices gyroscopes with verti cal or horizontal Drehaxe are successfully used for this purpose, but they have the disadvantage that they are very complicated and expensive because of the essential correction devices and require motor power to drive the gyroscope.
The device according to the invention has a rotatably mounted in a frame th rotating body, the focus of which is in the geometric axis of rotation, with means for displaying the relative rotational movement between the frame taking part in the changes in inclination of the vehicle and the rotating body, which is at rest due to its inertia strive to remain intended. No motor drive is required here. So that the inertia of the rotating body is as great as possible, it can have a polar moment of inertia with respect to its axis of rotation which is large in relation to its weight.
If the bearing friction is small compared to the inertia of the rotating body, an automatic correction device is superfluous for measurements with rapid back and forth tilting of the vehicle.
Is it not a matter of measuring the overall change in inclination of a vehicle over a longer period of time, but rather of inclination changes when driving through relatively short distances, e.g. B. to measure the cant of a Eisenbahngelei ses in successive curves, so can NEN to prevent the course of the rotating body between measuring points with a certain initial inclination and the same end inclination of the roadway, z.
B. be provided between two straight lines of a railroad track, retraction springs, wel- before one end to diametrically opposed points of the rotating body with respect to the axis of rotation of the rotating body and at the other end are attached to diametrical points of the frame with respect to the axis of rotation of the rotating body and the endeavor have to move the rotating body into a position opposite the frame. correct starting position.
The springs on one side of the body must be the same as the diametrically opposed springs so that the centrifugal forces that occur when driving in a curve and also act on the return springs cannot exert any torque on the body.
In the drawing, an embodiment example of the subject matter of the invention is Darge, namely: Fig. 1 is a vertical longitudinal section of a device arranged on a rail vehicle, and Fig. 2 is a vertical cross-section to Fig. 1 when the vehicle is inclined because of rail camber since Lich.
1 denotes a rotating body which is mounted in bearings 2 in such a way that it can be rotated about the axis x-x and that its center of gravity 3 lies in the axis x-x. The bearings 2 are built into a frame 4 which is fastened to the vehicle in such a way that the axis x-x comes to lie in the direction of travel. A pointer 5 and a pen 9 are arranged on the rotating body 1, and a circular graduation 6 and a writing drum 10 are arranged on the frame 4.
If the rotating body 1 is set with the vehicle on a horizontal track so that the pointer 5 is opposite the zero point of the circular division ss, the pointer on the circular division will indicate the lateral inclination a of the vehicle or the roadway when the vehicle is over a point drives, which has a rail camber because the rotating body does not rotate due to its inertia compared to its initial position, while the frame 4 together with the vehicle inclines by the angle a. 7 and 8 represent diametrically arranged return springs, which strive to turn the body backwards by the angle u backwards into its starting position.
The inclination of the vehicle is recorded by the pen 9, which is moved by the body 1, on the writing drum, which is driven by a clockwork or a car axis or the like proportional to the time or proportional to the path traveled.
To measure the inclination of a vehicle in more than one direction, e.g. B. on a watercraft rolling and tamping, the device must have two rotating bodies of the type described, which are arranged independently of one another in the vehicle that, for. B. the Ax x-x of a rotating body in the direction of locomotion of the vehicle and the Ax of the second rotating body is directed transversely thereto.
If one also wants to be able to measure deviations from the straight-line travel, a third rotating body with a vertically aligned axis must be present in the vehicle. With this device all inclination components possible in space can then be determined in relation to a three-axis, spatial coordinate system, the coordinate axes of which are parallel to the axes x-x of the three rotating bodies in their initial positions.