Titel: | Otto Schlick's Pallograph. |
Fundstelle: | Band 320, Jahrgang 1905, S. 641 |
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Otto Schlick's Pallograph.
Schlick's Pallograph.
Durch die Kraft- und Massenwirkungen der Schiffsmaschinen werden im
Schiffskörper selbst, wie bekannt, Schwingungen hervorgerufen, die sich nicht nur
unangenehm bemerkbar machen, sondern auch beim Zusammentreffen ungünstiger Umstände
zu Brüchen in der Maschinenwelle Veranlassung geben können.Vergl. z.B. Beding, Z. d. V. d. I. 1899, S. 981 u. ff.; Frahm, Z. d. V. d. I. 1902, S. 797 u.
ff. Ihre Beobachtung und eingehende Untersuchung ist daher für den
Schiffskonstrukteur von ausserordentlicher Wichtigkeit und man hat infolgedessen
besondere Apparate, sogenannte Pallographen, erdacht, mit deren Hilfe es gelingt,
diese Schwingungen zur Darstellung zu bringen. Ein derartiges Instrument (Fig. 1), und zwar das von dem bekannten Hamburger
Schiffbauingenieur Otto Schlick konstruierte, dessen
Herstellung die Firma H. Maihak, Hamburg, übernommen
hat, möge im folgenden näher beschrieben werden.
Textabbildung Bd. 320, S. 641
Fig. 1.
Es besteht im wesentlichen aus vier Teilen:
1. demjenigen, welcher die senkrechten Schwingungen misst,
2. demjenigen, welcher die wagerechten Schwingungen wiedergibt,
3. dem Uhrwerk zur Fortbewegung des Papierstreifens, auf dem die Aufzeichnung der
Schwingungen stattfindet, und zur Angabe der Sekunden,
4. der elektromagnetischen Vorrichtung, durch die die Kurbelstellungen in den
einzelnen Augenblicken kenntlich gemacht werden.
Der erste Teil zur Wiedergabe der senkrechten
Schwingungen ist im Prinzip durch Fig. 2
wiedergegeben. Ein auf der Schneide S gelagerter
einarmiger Hebel wird in seiner wagerechten Lage durch das Gewicht G einerseits, die Feder F
anderseits gehalten. Diese Feder F und eine zweite F1 sind an den beiden
Enden des doppelarmigen Hebels B befestigt, der selbst
in b sein Schneidenlager besitzt. Während F an dem einarmigen Hebel ebenfalls mittels einer
Schneide angreift, ist F1 an einem Punkte befestigt, der sich mit Hilfe einer Schraube wie
gewünscht einstellen lässt. Befindet sich nun diese Vorrichtung auf einem Schiffe,
welches irgendwelche Schwingungen in senkrechter Richtung ausführt, so wird das
Gewicht G infolge seiner Trägheit annähernd in Ruhe
bleiben, d.h. für den Beobachter, der sich auf dem Schiffe befindet, wird es
Bewegungen auszuführen scheinen, die ein Bild der Schiffsbewegungen geben.
Anderseits würde bei Anbringung des Apparates auf dem Lande das Gewicht G infolge irgend eines ihm erteilten senkrechten
Stosses in Schwingungen geraten, deren Dauer für eine und dieselbe Anordnung genau
bestimmt ist. Um Messungen anstellen zu können, dürfen nun die Schiffsschwingungen
mit diesen Eigenschwingungen auf keinen Fall übereinstimmen, da sonst, wie wohl ohne
weiteres ersichtlich, die Messung der ersteren, auf die es ja einzig und allein
ankommt, unabhängig von den zweiten unmöglich wäre. Um dies zu verhindern, kann der
Punkt b längs des Bogens CC1 (Fig.
3) verschoben werden, wodurch die Dauer der Eigenschwingungen verkürzt
oder verlängert wird (Fig. 4). Da nun die Strecken
l und h eine ganz
bestimmte Grösse haben müssen, diese sich aber durch jene Verschiebung von b auf dem Bogen C C1 oder aus sonstigen Gründen etwas geändert haben
könnte, so sind l und h
bis zu einer gewissen Grösse einstellbar gemacht.
Die Achse S des einarmigen Hebels trägt nun in der in
Fig. 5 dargestellten Weise an dem Hebelchen a und dem Stifte ii den
Schreibhebel H, welcher sich um die Körnerspitzen m m drehen kann. Am Ende von H ist dem über die Rolle R gleitenden
Papierstreifen n n gegenüber die Schreibfeder f angebracht. Mit Hilfe der Schraube r kann der Stift ii in
einem in H angebrachten Schlitze verschoben werden.
Dadurch kann man die Grösse des Schreibfederweges in ein bestimmtes Verhältnis zu
dem des Gewichtes G bringen; wie gross man dies
Verhältnis wählt, richtet sich ganz nach den besonderen Umständen, unter denen man
die Untersuchung durchführt.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 3.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 4.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 5.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 6.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 7.
Den Teil, mit dessen Hilfe die wagerechten Schwingungen
aufgezeichnet werden, geben Fig. 6 und 7 schematisch wieder. Das zylindrisch gestaltete
Gewicht W hängt mittels der Zapfen z z in den Stangen h h,
die ihrerseits in den Hülsen b b gleiten können. Die
Stangen h h drehen sich nun um die Spitzen c c, welche am oberen Ende der beiden Hebel a a angebracht sind. Diese Hebel aber haben eine
gemeinsame Drehachse S. Nun sind die Hülsen b b in leicht erkennbarer Weise verschiebbar angeordnet
und zwar ist die Einrichtung so getroffen, dass bei ihrer höchsten Lage, d.h. also
wenn die Muttern l l gegen den Kopf der beiden
Bolzenschrauben stossen, das Gewicht W fast auf einer
wagerechten Linie sich bewegt, also sehr langsam schwingt. Je tiefer man jedoch die
Muttern schraubt, desto kürzer wird die zu einer Schwingung erforderliche Zeit,
und zwar beträgt sie bei der tiefsten Lage von l l l 1
¼ Sekunde. Hierdurch ist also wiederum die Möglichkeit gegeben, eine etwaige
Uebereinstimmung zwischen den Schwankungen des Schiffes und den Eigenschwingungen
des Apparates zu vernichten.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 8a.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 8b.
Mit Hilfe des Zapfens p (Fig.
7) und der Stange s werden alsdann die
Bewegungen von W auf den Schreibhebel H übertragen, der an seinem freien Ende den
Schreibstift f trägt und sich um t zu drehen vermag. Da p
auf a verschiebbar angeordnet ist, so kann die Grösse
der Bewegung von f in ein beliebiges Verhältnis zu
derjenigen von W gebracht werden.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 9.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 10.
Textabbildung Bd. 320, S. 642
Fig. 11.
Getrennt voneinander besorgen zwei Uhrwerke das Abrollen des
Papierstreifens, auf dem die Verzeichnung der Schwingungen stattfindet, und die
Bewegung des Schreibhebels, durch den die Länge der für die einzelnen
Fig. 9. Schwingungen
erforderlichen Zeit ersichtlich gemacht wird. Der 10 cm breite und ungefähr 100 m
lange Papierstreifen ist auf einen hohlen Pappzylinder aufgewickelt, der auf die
Rolle E gesteckt wird (Fig.
8a). Seitliche, runde, durch Federn angedrückte Messingscheiben sorgen
dafür, dass der Streifen sich unter einem dauernden sanften Druck loswindet. Er wird
über die Leitrolle R und die treibende Rolle w in Richtung der Pfeile durch die Führung 5
hindurchgeleitet. Die Rolle w1 wird durch eine Feder gegen w gedrückt, so
dass unbedingt sicheres Mitnehmen des Streifens stattfindet. Da, wo er auf R aufläuft, liegen die drei Schreibstifte f1, f2, f3 (Fig. 8b) an, welche am Ende der drei Hebel H1, H2, H3 befestigt sind.
Durch H1 werden die
senkrechten, durch H2
die wagerechten Schwingungen verzeichnet und H3 erhält durch das zweite Uhrwerk alle Sekunden
einen Stoss um etwa 1,5 mm nach rechts und nach jeder fünften Sekunde eine
Rückwärtsbewegung um 4 . 1,5 mm nach links. Dadurch entsteht die in Fig. 9 dargestellte Linie. Die drei Schreibfedern f1, f2, f3 müssen natürlich in
einer und derselben geraden Linie liegen, die eine Senkrechte auf die
Bewegungsrichtung des Papierstreifens bildet. Die Schreibfedernhalter müssen daher
in einer gewissen Weise einstellbar am Ende der Hebel H
befestigt sein. Wie das erreicht ist, geht aus Fig.
10 und 11 hervor: der Schieber ss ist auf dem Hebel durch kleine Schrauben befestigt,
die durch die Schlitze a a greifen; dem runden Loche
d in H liegt der
wagerechte Schlitz c gegenüber. Es werden nun zunächst
die durch a fassenden Schräubchen nur leicht angezogen
und, wenn sich dann eine Abweichung des Schreibstiftes von der erforderlichen Lage
herausstellt, so fasst man mit dem Schlüssel k1 (Fig. 11) in das
Loch d und mit Hilfe des vorderen, exzentrisch
sitzenden Stiftchens in den Schlitz c. Durch Drehen von
k1 zwischen den
Fingern kann dann die gewollte geringe Verschiebung des Schiebers s s leicht erreicht werden.
Textabbildung Bd. 320, S. 643
Fig. 12.
Um zu sehen, ob die gewünschte Lage aller drei Schreibfedern erreicht ist,
braucht man nur bei ruhendem Papierstreifen eine Bewegung aller drei Hebel H herbeizuführen und dann durch Anlegen eines Dreiecks
sich davon zu überzeugen, dass an die so entstandenen kleinen Kreisbögen sich eine
gemeinsame auf der Bewegungsrichtung des Streifens senkrecht stehende Tangente
ziehen lässt.
Das eine, links von der Leitrolle R gelagerte Uhrwerk
L (Fig. 12)
überträgt die Bewegung mit Hilfe einer Zahnradübertragung auf die Treibrolle. Diese
Uebertragung ist so eingerichtet, dass die Bewegung des Papierstreifens mit zwei
verschiedenen Geschwindigkeiten, 15 oder 30 mm in der Sekunde, gewählt werden kann.
Welche im gegebenen Falle die richtige ist, hängt von der Umdrehungszahl der
Schiffsmaschine oder von der Häufigkeit und Grösse der Schwingungen ab, da es für
die Deutlichkeit der abgenommenen Diagramme das beste ist, wenn die Tangenten an die
Wendepunkte der Wellenlinien mit den Koordinatenachsen Winkel von annähernd 45°
bilden.
Textabbildung Bd. 320, S. 643
Fig. 13.
Textabbildung Bd. 320, S. 643
Fig. 14.
Textabbildung Bd. 320, S. 643
Fig. 15.
An der anderen der Leitrolle R befindet sich ein
vollständiges normales Uhrwerk U mit Zifferblatt und
einem besonderen Sekundenwerk. Dieses dreht ein Sperrklinkenrad nach jeder Sekunde
um einen kleinen Winkel, wobei ein auf den Zähnen schleifender Hebel über einen Zahn
fortschleift und sich infolgedessen etwas bewegt. Dieser ist aber mit dem Hebel H3 verbunden und so
kommt dessen oben erwähnte Bewegung zustande. Unter R
liegt eine kleine Welle s s, die mit Hilfe der Kurbel
k um ¼ Umdrehung gedreht werden kann und dadurch
die Platte p in senkrechte oder wagerechte Lage zu
bringen gestattet. Wie aus Fig. 13 und 14 ersichtlich, kann auf diese Weise ein Abdrücken
der Schreibfedern von der Leitrolle erzielt werden und so bei Abstellen des Uhrwerks
für den Papierstreifen ein fortdauerndes Schreiben der Federn auf einer Stelle
vermieden werden.
(Schluss folgt.)