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DE1240691B - Beschleunigungsmesser - Google Patents

Beschleunigungsmesser

Info

Publication number
DE1240691B
DE1240691B DEB73653A DEB0073653A DE1240691B DE 1240691 B DE1240691 B DE 1240691B DE B73653 A DEB73653 A DE B73653A DE B0073653 A DEB0073653 A DE B0073653A DE 1240691 B DE1240691 B DE 1240691B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mass
inertial mass
contact arm
acceleration
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB73653A
Other languages
English (en)
Inventor
Alan Alfred Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of DE1240691B publication Critical patent/DE1240691B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
    • H01H35/145Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch operated by a particular acceleration-time function
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/135Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P7/00Measuring speed by integrating acceleration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

DEUTSCHES PATENTAMT
Deutsche Kl.: 42 ο -17
AUSLEGESCHRIFT — ^691
Aktenzeichen: B 73653 IX b/42 ο 1 240 691 Anmeldetag: 26. September 1963
Auslegetag: 18. Mai 1967
DieErfindung betrifft ein beschleunigungsempfindliches Gerät mit einer die Bewegung einer trägen Masse hemmenden Integrationsvorrichtung und mit Schaltern, die über die Integrationsvorrichtung mit der trägen Masse zur Bestimmung der jeweiligen Zeitpunkte des Bewegungsbeginns und des Bewegungsendes der trägen Masse verbunden sind.
Es ist bereits ein mechanisch arbeitender Beschleunigungsmesser (deutsche Patentschrift 340 841) bekannt, bei dem eine träge Masse über eine Zahnradverbindung auf eine rotierende Integrationsvorrichtung arbeitet. Dabei kämmt eine an der auf Schienen geführten trägen Masse befestigte Zahnstange mit einem Zahnrad, dessen Bewegung durch Wirbelströme gedämpft wird. Die jeweilige Geschwindigkeitkann mit dem auf der trägen Masse befestigten Zeiger mittels einer Skala abgelesen werden. Somit werden alle der Masse mitgeteilten Beschleunigungen, auch kleinste Beschleunigungen, kontinuierlich auf der Skala angezeigt. Da sowohl sehr kleine oder auch ungewollte Beschleunigungen angezeigt werden, ist das bekannte Gerät für viele Anwendungsgebiete ungeeignet. Auch kann mit dem bekannten Gerät nicht die Entfernung gemessen werden.
Ferner ist ein Beschleunigungsmesser (USA.-Patentschrift 3 018 664) bekannt, bei dem zwei voneinander unabhängige träge Massen gegen je eine integrierende Bremsvorrichtung wirken. Die Massen werden gleichzeitig, jedoch mit unterschiedlichen Beträgen auf eine Beschleunigung hin ausgelenkt, so daß bei einer bestimmten Geschwindigkeit ein von zwei Kontaktstücken gebildeter Schalter, wobei je ein Kontaktstück mit je einer trägen Masse verbunden ist, geschlossen werden kann. Bei diesem Gerät erfolgt jedoch das Schließen des Schalters bei einer bestimmten Durchschnittsbeschleunigung. Eine Bestimmung der Geschwindigkeit oder gar der zurückgelegten Entfernung ist jedoch nicht beabsichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungsmesser so auszubilden, daß die Integrationsvorrichtung zur Bestimmung der zurückgelegten Entfernung erst ab einer bestimmten Mindestbeschleunigung wirksam wird. Dies ist erfindungsgemäß bei einem Beschleunigungsmesser der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß eine vorgespannte Masse, die bis zu einer vorbestimmten Beschleunigung in einer Bezugslage bleibt, gegen die träge Masse anliegt.
Gegenüber der Wirkungsweise der trägen Massen in den bekannten Geräten, bei denen die trägen Massen stets kontinuierlich ausgelenkt werden, arbeitet der erfindungsgemäße Beschleunigungs-Beschleunigungsmesser
Anmelder:
The Bendix Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. Η. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:
Alan Alfred Lorenz, Davenport, la. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. September 1962
(226 602)
messer zweistufig. Dabei bleibt die träge Masse so lange in ihrer Ruhestellung, bis ein bestimmter Beschleunigungsbetrag erreicht ist. Damit ist der Vorteil vermittelt, daß der zweistufige Beschleunigungsmesser auf kleine oder ungewollte Beschleunigungen überhaupt nicht anspricht. Erst bei Erreichen einer bestimmten Beschleunigung wird die träge Masse frei und betätigt die zugehörige Integrationsvorrichtung. Da die Integrationsvorrichtung eine doppelte Integration durchführt, kann man die Entfernung messen, die ein Körper zurückgelegt hat, nachdem man ihm eine bestimmte Mindestbeschleunigung erteilt hat. So ist es insbesondere beim Abschuß einer Rakete erwünscht, ihre Funktionsfähigkeit nach Durchfliegen einer bestimmten Entfernung von der Abschußstelle zu beherrschen.
Für solche Zwecke sind auch schon Geräte verwendet worden, die jedoch mit elektronischen Integratoren versehen sind, die oberhalb bestimmter Beschleunigungswerte ansprechen. Diese elektronischen Integratoren sind jedoch strahlungsempfindlich, kompliziert, bruchanfällig und benötigen viel Einbauraum. Andererseits kennt man auch als Analogrechner arbeitende Integratoren, die jedoch infolge ihrer Mechanik zur Verwendung in Flugkörpern ungeeignet sind. Demgegenüber zeichnet sich das erfindungsgemäße Gerät durch seine bauliche Einfachheit und Unempfindlichkeit aus.
In der folgenden Beschreibung und der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
709 S80/59
Nach dieser Ausführung befindet sich der Beschleunigungsmesser in einem Behälter 11, der von den Stirnflächen 12 und 14 begrenzt ist. Er arbeitet bei der Einwirkung von positiven Beschleunigungen, die längs der Achse X-X von Fläche 14 nach Fläche 12 gerichtet sind. An dem Einsatzstück 15 werden die elektrischen Leitungen durch die Fläche 12 geführt. Es enthält die Klemmen 16 bis 24, die eine Verbindung mit einer Betätigungsvorrichtung, z. B. einem Schaltkreis für die Raketenbewaffnung, ermöglichen.
Der Beschleunigungsmesser besteht aus zwei trägen Massen, einer vorgespannten Masse 25 und einer trägen Masse 26, die im Inneren des Behälters 11 längs der Ansprechachse X-X angeordnet sind. Die vorgespannte Masse 25 ruht auf einem Lager 28, die träge Masse 26 wird von kleinen, radial angeordneten Kugellagern üblicher Art getragen, die in der Zeichnung nicht dargestellt worden sind. Dank dieser Lagerung der Masse 26 ist die Reibung praktisch zu vernachlässigen.
In der Stirnfläche 14 befindet sich ein Deckel 29, der längs der Achse X-X durch Verschrauben in der Wandung verschoben werden kann. Er gestattet es, die Spannung einer Feder 30 zu verstellen, die zwischen Deckel 29 und vorgespannte Masse 25 sitzt und gegen einen Vorsprung 31 des Lagers 28 stößt. Die axiale Verschiebung des Deckels 29 ermöglicht die Einstellung der Federspannung 30 und infolgedessen der Trägheitskraft, oberhalb der die vorgespannte Masse 25 ihre Verschiebung längs der Ansprechachse X-X beginnt. Eine Verriegelung gestattet eine Arretierung der vorgespannten Masse 25 und der trägen Masse 26 in verschiedenen Stellungen entlang der Achse X-X. Diese Vorrichtung besteht aus einer Magnetspule 32, die einen Anker 34 anziehen kann, der durch Hebel 35 und Feder 36 in seiner Verriegelungsstellung gehalten wird. In der Zeichnung ist die Verriegelung der vorgespannten Masse 25 durch den Anker 34 dargestellt.
Bei einer Verriegelung der vorgespannten Masse 25 durch Anker 34 ist auch die träge Masse zwischen dem Vorsprung 31 und der vorgespannten Masse 26 festgesetzt. Die träge Masse 26 hat an einer ihrer Längswandungen ein Zahntriebwerk 38, das Verschiebungen längs der AnsprechachseX-X erlaubt.
Es wird eine doppelte Integratorvorrichtung, die aus der trägen Masse 26, einem Getriebe 39 und einem Rad 40 besteht. Die von der Masse 26 aufgenommene Beschleunigung ist für die Anzeige einer Verschiebung, die dem Weg des Fahrzeuges proportional ist, zweimal nach der Zeit zu integrieren. Das Getriebe 39 besteht aus einem kleinen Zahnrad 41, welches in das Zahntriebwerk der seismischen Masse 26 eingreift; einem Zahnrad 42 auf gemeinsamer Achse mit dem kleinen Zahnrad 41, das in das kleine Zahnrad 43 eingreift; einem Zahnrad 44 auf gemeinsamer Achse mit dem kleinen Zahnrad 43, das in das kleine Zahnrad 45 eingreift; einem Rad 40 auf gemeinsamer Achse mit dem kleinen Zahnrad 45, das noch in ein zweites Zahnrad 46 eingreift, das mit dem kleinen Zahnrad 47 eine gemeinsame Achse hat. Das kleine Zahnrad 47 greift in ein Umschaltzahnrad 48. Eine günstige Eigenschaft des Getriebes besteht darin, daß die äußersten Ränder 42 und 48 gleiche Drehrichtung haben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Zahnkranz der Räder nur auf einem Teil des Umfanges dargestellt. In der Zeichnung geben
Pfeile für jedes Rad mit seinem zugehörigen kleinen Zahnrad den Drehsinn bei einer Verschiebung der trägen Masse 26 an. Um eine genaue Integration zu erreichen, sind die Zahnräder des Getriebes 39 und das Rad 40 genau ins Gleichgewicht gebracht, wobei die Achsen durch Kugellager gehalten werden.
Das Rad 40 dient als Hemmung für die träge Masse 26 und gibt ihr die notwendige Trägheit. Das Getriebe 39 stellt die Verbindung zwischen der ίο trägen Masse 26, dem Rad 40 und dem Zahnrad 48 her, wobei die Räder 42 und 48 Winkel mit gleicher Drehrichtung beschreiben, die bei der dargestellten Ausführung kleiner als 360° sind. Die Zahnräder 42 und 44 vergrößern den Trägheitseffekt des Rades 40 durch die Integriermasse. Eine günstige Eigenschaft ist die, daß im Fall eines schlechten Funktionierens der Integratorvorrichtung die Anordnung eine vorzeitige Inbetriebnahme durch Zwischenschaltung der Zahnräder 46 und 47 hinter dem Rad 40 vermeidet, zo Ein so ausgeführter Beschleunigungsmesser könnte eine Vorrichtung zur Anzeige der Geschwindigkeit enthalten, mit der das erste Integral der Beschleunigung erhalten würde. Eine solche Anordnung ist nicht dargestellt. Die Geschwindigkeit von jedem Zahnrad des Triebwerkes 39 oder des Rades 40 ist proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, in dem sich der Beschleunigungsmesser befindet, so daß beliebige Anzeigevorrichtungen für die Geschwindigkeit benutzt werden können.
In elektrischer Hinsicht besteht der Beschleunigungsmesser aus einer ersten Bewegungsschaltvorrichtung 50, einer Trägheitsschaltvorrichtung 49 und einer Entfernungsschaltvorrichtung 51.
Die erste Bewegungsschaltvorrichtung 50 wird durch einen Arm 52 an der Stirnfläche 14 gehalten und besteht aus einem normalerweise geschlossenen Kontrollschalter 53, einem Schalter 55 für die Erregung der Magnetspule, der normalerweise geschlossen ist und einem Schalter 57 für die zweite Erregung der Magnetspule, der normalerweise offen ist. Sie enthält außerdem einen Kontaktarm 59 an der vorgespannten Masse 25, der sich mit ihr längs der Achse X-X verschiebt und die Schalter durch Kontakt betätigt.
Die Trägheitsschaltvorrichtung 49 wird von einem Arm 62 an der Stirnfläche 12 getragen und besteht aus einem normalerweise geschlossenen Kontrollschalter 63 und einem normalerweise offenen Trägheitsschalter 65. Sie besteht darüber hinaus aus einem Kontaktarm 67, der mit dem Zahnrad 48 verbunden ist und auf die Kontakte der Schalter 63 und 65 drückt, wenn das Gerät keine Beschleunigung erfährt. Sobald sich der Kontaktarm 67 verschiebt, werden die Kontakte der Schalter 63 und 65 betätigt.
Die Entfernungsschaltvorrichtung 51 wird von einem Arm 70 getragen, dessen Stellung längs des Lagers 28 verschoben werden kann. Der Entfernungsschalter 51 ist normalerweise offen und schließt sich, wenn der Kontaktarm 67 mit ihm in Berührung kommt.
Der Beschleunigungsmesser enthält ferner fünf Stromkreise:
Ein Kontrollkreis an den Klemmen 16 und 17 zeigt durch ein elektrisches Signal an, daß der Schwellwert der erforderlichen Beschleunigung erreicht und das Gerät betriebsbereit ist. Er enthält die normalerweise geschlossenen Kontrollschalter 53 und 63 in Serie.
Ein Stromkreis zur Trägheitsschaltung, der an den Klemmen 21 und 22 endet, zeigt durch ein elektrisches Signal die Inbetriebnahme der Integratorvorrichtung an. Seine Wirkungsweise beruht auf der Verschiebung des Kontaktarms 67, der den normalerweise offenen Trägheitsschalter 65 schaltet.
Ein Stromkreis zur Erregung der Magnetspule 32 ist zur Zeit des Abschusses der Rakete geschlossen. Beim Anlegen einer äußeren Spannung an die Klemmen 18 und 19 wird die Magnetspule 32 in Betrieb genommen. Sie zieht dabei ihren Anker 34 an. Die vorgespannte Masse ist dann frei und kann den Trägheitskräften folgen. Dieser Stromkreis enthält den Erregungsschalter 55 und parallel zum Leiter 83 die Zweigleitung zur Magnetspule. Sobald die vorgespannte Masse 25 den Umkehrpunkt ihres Weges erreicht hat, drückt der Kontaktarm 59 auf den Erregungsschalter 55 und öffnet ihn. Der Stromkreis ist geöffnet, der Anker 34 blockiert die vorgespannte Masse 25 in ihrer neuen Stellung und drückt gleichzeitig gegen ihre Stirnfläche 86.
Ein zweiter Erregerkreis für die Magnetspule schließt sich, sobald der Kontaktarm 59 gegen den zweiten, normalerweise offenen Erregerschalter 57 drückt. Eine äußere Spannung an den Klemmen 19 und 20 erregt so die Magnetspule 32, die abermals den Anker 34 anzieht und der vorgespannte Masse 25 wie auch der seismischen Masse 26 ihre Bewegungsfreiheit zurückgibt. Dieser Stromkreis enthält den Schalter 57 für die zweite Erregung und die Zweigleitung von dem Leiter 89 zum Elektromagneten.
Ein elektrischer Stromkreis zur Anzeige der Entfernung wird geschlossen, wenn sich der Kontaktarm 67 genügend gedreht hat und mit dem normalerweise offenen Schalter 51 in Kontakt kommt und dabei die Schaltung betätigt. Ein elektrisches Signal an den Klemmen 23 und 24 zeigt dann an, daß eine vorbestimmte Entfernung zurückgelegt ist.
Die Wirkungsweise des Beschleunigungsmessers soll an einem bestimmten Beispiel erläutert werden. Es soll angenommen werden, daß die Beschleunigung, oberhalb der das Gerät betriebsbereit ist, 3 g beträgt, d. h. dreimal so groß ist wie die Beschleunigung auf Grund der Schwerkraft, daß die Verzögerung 0,2 Sekunden und die zurückzulegende Entfernung 3 km beträgt.
Der Beschleunigungsmesser kann zur Erfüllung verschiedener Aufgaben benutzt werden, die beim Starten eines Flugkörpers notwendig sind. Einer von ihnen ist die Inbetriebnahme des Stromkreises, der die Ausrüstung des Flugkörpers nach Zurücklegen einer bestimmten Entfernung vom Startplatz klarmacht. In diesem Fall ist die vorgespannte Masse 25 durch den Anker 34 verriegelt. Sie bestimmt den Mindestwert der Beschleunigung, 3 g, von dem ab der Integrationsvorgang beginnt. Die Verwendung der Masse 25 vermeidet eine versehentlich vorzeitige Auslösung des Integrationsvorganges unter dem Einfluß der Erdanziehung. Vorteilhaft ist die Wirkung der vorgespannten Masse 25 als ein durch Trägheit wirkender Schalter. Die Masse vermeidet, daß sich das Gerät im Fall eines Antriebsschadens schon im bereiten Zustand befindet, und sie gewährleistet, daß dem Gerät vor dem Klarmachen beim Abheben von dem Abschußzentrum eine bestimmte Beschleunigung ι erteilt worden ist.
Im Augenblick des Abschusses liegt eine Spannung an den Klemmen 18 und 19, wodurch die Magnet-
spule 32 durch den Stromkreis mit Schalter 55 erregt wird, so daß die vorgespannte Masse 25 freigesetzt wird. Wenn dem Gerät eine Beschleunigung längs der Achse X-X in Richtung von Fläche 14 nach Fläche 12 erteilt wird, die größer als 3 g ist, durchläuft die vorgespannte Masse ihren gesamten Verschiebungsweg. Diese Verschiebung ist momentan, da es kein dämpfendes Medium gibt. IhreBewegung wird nur durch die Vorspannfeder 30 gehemmt, woo bei jedoch angenommen wird, daß die auf das Gerät wirkende Kraft größer als die Gegenkraft der Feder 30 ist. Sobald die vorgespannte Masse 25 ihren Hubweg zurückgelegt hat, bewirkt die Schaltvorrichtung 50, daß der Kontaktarm 59 mit den Schaltern 53, 55 und 57 in Kontakt tritt. Der Anker legt sich dann an die Stirnfläche 86 und blockiert die vorgespannte Masse in ihrer neuen Stellung. Der Kontrollstromkreis wird unterbrochen, und ein elektrisches Signal erscheint an den Klemmen 16,17 und zeigt an, daß ο der Schwellenwert der Beschleunigung 3 g überschritten hat.
Der zweite Erregerkreis der Magnetspule wird dadurch geschlossen, daß der Arm 59 den normalerweise offenen Erregerschalter 57 betätigt. Es genügt, an die Klemmen 19 und 20 eine Spannung anzulegen, damit die Magnetspule 32 von neuem erregt wird und gegebenenfalls der Masse 25 ermöglicht, durch Einwirkung der Feder 30 in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn sich die Beschleunigung zwi-
o schenzeitlich vermindert hat. Wenn das nicht der Fall ist und die vorgespannte Masse 25 am Umkehrpunkt ihres Hubweges ist, wird der Verschiebung der trägen Masse 26 nur durch das Getriebe 39 und das Rad 40 entgegengewirkt. Eine endliche Verschiebung der trägen Masse 26 hat die Inbetriebnahme des Getriebes 39, des Rades 40 und des Trägheitsschalters 49 zur Folge. Der Kontaktarm 67 hebt sich von dem normalerweise offenen Trägheitsschalter 49 ab, der dabei den Trägheits-Stromkreis schließt. Die Inbetriebnähme der Integratorvorrichtung wird so durch ein elektrisches Signal übermittelt, das an den Klemmen 21 und 22 erscheint.
Es kann ferner angezeigt werden, daß dem Gerät während einer gewissen Zeitdauer eine Mindestbeschleunigung stetig erteilt worden ist. Diese Anzeige ergibt sich aus der Zeitdauer zwischen den beiden Augenblicken, an denen die vorgespannte Masse 25 ihren Umkehrpunkt erreicht und die Verschiebung des Rades 48 beginnt. In dem vorliegenden
> Fall ruft eine Beschleunigung von 3 g an den Klemmen 16 und 17 in einem Augenblick, der als Zeitnullpunkt genommen werden kann, ein elektrisches Signal hervor, und 0,2 Sekunden später erscheint an den Klemmen 21 und 22 ein zweites Signal.
; Wenn das Gerät die 3 km zurückgelegt hat, haben die träge Masse 26, das Rad 40 und das Getriebe 39 ihre Bewegung beendet. Der Entfernungsschalter 51 kommt mit dem Kontaktarm 67 in Berührung und schließt den Entfernungsstromkreis. Es ist zu beachten, daß die Form des freien äußersten Endes des Ankers 34 und des unteren Teiles 27 der trägen Masse 26 so ausgeführt ist, daß die Masse infolge Trägheit leicht über den Anker hinweggleiten und hinter ihm festgehalten werden kann. Das Schließen des Entfernungsstromkreises wird durch ein elektrisches Signal an den Klemmen 23 und 24 angezeigt. Die Klemmen 23 und 24 sind beispielsweise direkt mit einem Stromkreis verbunden, der die Ausrüstung

Claims (16)

des Flugkörpers klarmacht, so daß dieses Klarmachen genaugenommen mit dem Schließen des Entfernungs-Stromkreises beginnt. Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß ein vorzeitiges Schließen des Entfernungsschalters 51 nicht möglich ist, da das Rad 40 eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen ausführen muß, bevor der Schaltvorgang erfolgt. Die dargestellte Ausführung ermöglicht die Einstellung der Entfernung, die der Flugkörper bis zur Schaltung zurücklegen muß, da die Stellung des Schalters 59 längs des Lagers 28 zu verstellen ist. Patentansprüche:
1. Beschleunigungsempfindliches Gerät mit einer die Bewegung einer trägen Masse hemmenden Integrationsvorrichtung und mit Schaltern, die über die Integrationsvorrichtung mit der trägen Masse zur Bestimmung der jeweiligen Zeit- zo punkte des Bewegungsbeginnes und des Bewegungsendes der trägen Masse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgespannte Masse (25), die bis zu einer vorbestimmten Beschleunigung in einer Bezugslage bleibt, gegen die träge Masse (26) anliegt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der trägen Masse (26) angetriebener Kontaktarm (67) am Anfang der Verschiebung der trägen Masse einen ersten und nach Beendigung der Verschiebung einen zweiten automatischen Schaltvorgang, z. B. das Schließen eines Stromkreises, auslöst.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen den äußersten Stellungen des Kontaktarmes (67) einer vorgeschriebenen zurückzulegenden Entfernung proportional ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die. vorgespannte Masse (25) und die träge Masse (26) in gleicher Richtung angeordnet sind und verschieden empfindlich auf eine Beschleunigung ansprechen und von der vorgespannten und der trägen Masse Schalter (50, 59; 51, 67, 65) betätigbar sind.
5. Gerät nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Auslösung des ersten automatischen Schaltvorganges der Kontaktarm (67) zu Beginn der Bewegung der trägen Masse (26) von dem Schalter (65) abhebt und einen elektrischen Stromkreis (65, 20, 21) schließt.
6. Gerät nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des zweiten automatischen Schaltvorganges der sich mit der trägen Masse (26) verschiebende Kontaktarm (67) einen zweiten elektrischen Stromkreis über den Schalter (51) schließt bzw. öffnet.
7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsvorrichtung eine von
der trägen Masse angetriebene Schwungrad-Zweifachintegrationsvorrichtung (39,40) ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (40) durch dazwischengeschaltete Zahnräder (41 bis 45) mit der trägen Masse (26) verbunden ist.
9. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung eines dritten automatischen Schaltvorganges bei Erreichen mindestens einer vorgeschriebenen Beschleunigung die vorgespannte Masse (25) mit einem Element, z. B. einem elektrischen Kontaktarm (59), versehen ist, der einen dritten elektrischen Stromkreis (53,16,17) schließt, wenn die vorgespannte Masse (25) das Ende ihres Hubes erreicht hat.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Masse (25) mit einer Vorrichtung zur elastischen Hemmung (30), beispielsweise einer Feder, versehen ist, so daß die Körperbeschleunigung, bei der das Gerät betriebsfähig sein soll, einstellbar ist.
11. Gerät nach den Ansprüchen 5, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kontaktarm (67) antreibende Rad (48) und das von der trägen Masse (26) angetriebene Rad (42) zu dem Schwungrad (40) symmetrisch angeordnet sind.
12. Gerät nach den Ansprüchen 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngrößen mindestens einer, vorzugsweise aller Teile der Meßvorrichtung so gewählt sind, daß die träge Masse (26) eine aperiodische Bewegung ausführt.
13. Gerät nach den Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beide Massen (25,26) in einer an sich bekannten, abgedichteten Kapsel (11) untergebracht sind.
14. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitskraft, bei welcher die vorgespannte Masse (25) ihre Bewegung beginnt, durch eine Vorrichtung, z.B. eine schraubbare Verschlußkappe (29), zur Veränderung der Federspannung (30) einstellbar ist.
15. Gerät nach den Ansprüchen 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Veränderung der Stellung des Kontaktarmes (67), beispielsweise durch Verstellung der Lage des Schalters (51) am Umfang des Rades (48), bei dem der zweite Stromkreis (51, 23, 24) geschlossen wird, vorgesehen ist.
16. Gerät nach den Ansprüchen 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung, beispielsweise eine Magnetspule (32), zur Arretierung der vorgespannten Masse (25) im unbeschleunigten Zustand und bei vollständiger Verschiebung bzw. zur Arretierung der trägen Masse (26) in ihrer Stellung nach vollständiger Verschiebung (27), vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 340 841;
USA.-Patentschrift Nr. 3 018 664.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 580/59 5.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEB73653A 1962-09-27 1963-09-26 Beschleunigungsmesser Pending DE1240691B (de)

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US226602A US3157757A (en) 1962-09-27 1962-09-27 Dual mass acceleration sensitive switching mechanism

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