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Anzeige- und Registriervorrichtung für den Brennstoffverbrauch, die Fahrstrecke und den speziíisehell Verbrallch von Motorfahrzeugen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und wirksamen Vorrichtung, die an einem Motorfahrzeug eine unmittelbare und fortlaufende Ablesung des Brennstoffverbrauches
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Die bisher unternommenen Versuche, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, können in drei Klassen geteilt werden. Bei der einen Klasse wird eine abgemessene Menge des flüssigen Brennstoffes in einen kalibrierten Behälter getan, und es wird der Betrag des verbrauchten Brennstoffes festgestellt,
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messer angezeigt wird. Der endgültige Flüssigkeitsspiegel der Brennstoffmenge im Behälter wird sich dann auf eine Marke einstellen, die den Brennstoffverbrauch durch das Motorfahrzeug etwa in Kilometern pro Liter anzeigt. Diese Methode ist aus verschiedenen Gründen nickt zweckmässig. Erstens muss der Behälter naturgemäss ziemlich kleine Abmessungen besitzen, und deshalb ist jede Messung auf eine kurze Strecke, etwa ein oder weniger Kilometer beschränkt.
Die Beschaffenheit des Weges und die Wetter- und Windverhältnisse mlf soleher kurzen Strecke können eine völlige irrige Vorstellung über die allgemeine Leistung des Fahrzeuges geben. Zweitens muss die Untersuchung entweder von Hand vorgenommen werden, oder eq müssen die Ergebnisse zweier Instrumente beobachtet werden, Hierin liegt eine Möglichkeit für wesentliche IlTtiimer. Drittens muss der kalibrierte Behälter nach jeder Untersuehung neu gefüllt werden.
Die zweite Klasse umfasst Instrumente, die selbsttätig arbeiten, und von einem Kilometermesserantrieb und von einem unter Vakuum stehenden Speisebehälter angetrieben werden, der eine abgemessene Menge Brennstoff aus einem niedriger gelegenen Behälter ansaugt, und diese Menge an den Maschinenvergaser abgibt. Die Vorrichtung zeigt die von dem Fahrzeug durchlaufene Strecke im Verhältnis zu jeder Brennstoffmenge an, die in dem Vakuumbehälter angesaugt und an den Vergaser abgegeben ist.
Dieses Verfahren ist unzweckmässig, weil die Brennstoffmenge, die bei jeder Brennstoffverbrauchsanzeige pro durchlaufene Strecke in Frage kommt, sehr klein ist, gewöhnlich etwa 0'05 kg.
Ein Fahrzeug, das etwa 41 flüssigen Brennstoff bei 50 km verbraucht, würde etwa nur 8/4km beim Verbrauch von 0'05 kg zurücklegen. Infolgedessen können aufeinanderfolgende Messungen sehr grosse Unterschiede zeigen, je nachdem, ob das Fahrzeug bergauf oder bergab, mit dem Wind oder gegen den Wind fährt und je nach der Beschaffenheit der Streckenoberfläche. Gegen diese Art Messinstrumente sind also etwa dieselben Einwände zu erheben, wie gegenüber den oben beschriebenen. Bei Instrumenten dieser Klassen werden der gesamte Brennstoffverbraueh und die gesamte Entfernung angegeben, und man kann durchschnittlichen Verbrauch durch Rechnung feststellen.
Das ist indessen nicht einfach
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Eine dritte Klasse der Instrumente gibt die wirkliche Menge des für eine durchlaufene Strecke verbrauchten Brennstoffes in jedem Augenblick durch geeignete Vorrichtungen an, die durch den zur Maschine gelangenden Brennstoff und den Wegmesserantrieb betätigt werden. Eine solche Anzeige,
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Wert. Sie ist zweifellos weniger wertvoll als die durch die beiden erstgenannten Klassen geschaffenen Angaben.
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein praktisches Instrument oder eine praktische Vorrichtung zu schaffen, die die durchschnittlich von einem Fahrzeug zurückgelegte Strecke anzeigt, u. zw. in der Einheit des während der Fahrt von bestimmter Länge, etwa 150-300 km, verbrauchten Brennstoffes, und auch an jedem Punkte dieser Strecke. Bei einem solchen Instrument
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Fahrt, nachdem diese Menge erreicht worden ist. eine Anzeige etwa in der genannten Grössenanordnune : dauernd erfolgen, wobei nur geringe Abweichungen auftreten können, je nachdem ob günstige oder ungünstige Fahrtverhältnisse vorhanden sind. Jeder auffällige Unterschied gibt ein Anzeichen dafür. dass. irgend etwas in Unordnung ist.
Wenn ein Führer die durchschnittliche Leistung seines Fahrzeuges kennt, so kÅann er sein Instrument von Hand auf die Anzeigemarke einstellen, und nach kurzer Fahrt des Fahrzeuges kann er feststellen, ob die tatsächliche Leistung von der angenommenen abweieht. Das Instrument ist infolgedessen ein zuverlässiges Anzeigemittel für die allgemeine Leistung eines Motorwagens und gleichzeitig eine Anzeigevorrichtung innerhalb sehr kurzer Zeit dafür, ob das Fahrzeug mit normalem Wirkungsgrad läuft.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt : Fig. 1 die allgemeine Anordnung des'Anzeigers. Fig. 2 Vorderansicht der Anzeigevorrichtung. Fig. 3 eine ähn-
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des Zifferblattes, Fig. 15 und 16 Endansichten der Fig. 14 von links nach rechts bzw. rechts nach links gesehen, Fig. 17 eine Ansieht von unten der Vorrichtung, Fig. 18 Schnitt durch die Vorrichtung, wobei verschiedene Teile der Deutlichkeit wegen fortgelassen sind, Fig. 19 und 20 Einzelansirhten der Nocken und der Antriebsteile.
In Fig. 1 ist die Vorrichtung mit (t bezeichnet. Sie erhält ihren Antrieb von zwei Teilen, von denen der eine der Antrieb b für den Wegmesser ist, der andere der Vakuumspeisebehälter c, der den Brennstoff aus dem Hauptbehälter durch ein Rohr cl bezieht und ihn mittels des Rohres e an den Vergaser abgibt.
Der Wechsel des atmosphärischen Druckes und des Vakuums in dem Teile des Behälter e, in den der
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zurückgeführt wird. s. Fig. 5.
Die Membrane g bewegt einen Arm 1 :, der auf einer Spindel i sitzt, die in Trägern k gehalten wird (Fig. 4). Diese Spindel trägt Klauen m, 1nl, die gegeneinander mittels einer Feder K gezogen werden.
Diese Klauen greifen in ein Sperrad o ein. Während der Bewegung der Membrane g infolge der Saug- wirkung stösst die Klaue m1 gegen einen Zahn des Sperrades o und dreht dieses in der Pfeilrichtung.
Während der Rückbewegung der Membrane kommt die Klaue m zur Wirkung und dreht das Sperrad n im selben Sinne. Es folgt hieraus, dass das Sperrad während jeder Bewegung der Membrane gedreht wird.
Das Sperrad o sitzt auf einer Spindel p, s. Fig. 3, die in Trägern q gelagert ist und eine Schnecke ' trägt. Letztere dreht das Schneckenrad s, das seinerseits einen nach einer logarithmischen Spirale gekrümmten Nocken t antreibt.
Der Wegmesserantrieb b (Fig. 1) dreht die Spindel u (Fig. 4), auf der die Schnecke''sitzt, die das
Schneckenrad ? antreibt, das seinerseits die nach einer logarithmischen Spirale gekrümmten Nocken. J : dreht. Die Nocken t und x werden durch fortschreitende Bewegung der vom Wegmesser angetriebenen Spindel1 und der durch Sperrad und Klinke gedrehten Spindel p in entgegengesetzten Richtungen gedreht.
Ein Arm y mit einem vorragenden angeschärften Teil s läuft auf der Oberfläche des Nockens t. und ein entsprechender Arm 2 mit einem vorragenden Teile 3 auf der Nocke x (Fig. 6). Der Arm y ist an dem Sonnenrad 4, der Arm 2 an dem Sonnenrad 5 befestigt. Die Sonnenräder drehen sich frei auf einer Spindel 6, die den Träger für das Planetenrad 7 eines Differentialgetriebes bildet. Bei gleich schneller Drehung der Räder 4 und 5 in entgegengesetzten Richtungen dreht sich das Planetenrad 7 frei auf der Spindel 8, die einen Teil des Planetenradhalters bildet.
Jeder Unterschied in den relativen
Geschwindigkeiten der Sonnenräder wird jedoch den Planetenradhalter zur Drehung der Spindel 6 um ihre Achse veranlassen, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die dem Geschwindigkeitsunterschied der Sonnenräder proportional ist. Am Ende der Spindel 6 ist oin gezahnter Quadrant 9 befestigt, der in einen Zapfen 10 auf der Spindel 11 (Fig. 5 und 6) eingreift. die den Zeiger 12 dreht, s. Fig. 2 und 4. Da der Halter für das Planetenrad sich nur mit der Hälfte des Geschwindigkeitsunterschiedes der Sonnenräder bewegt, wird die Übersetzung für den Quadrant 9 und das Rad.
M so gewählt. dass die Geschwindigkeit auf 2 : 1 vergrössert wird.
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Brennstoffverbrauches für ein Motorfahrzeug wird gewöhnlich für eine bestimmte Entfernung auf die Einheit des verbrauchten Brennstoffes vorgenommen. Der Kreisbogenteil des Nockens/, der der Brenn-
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der Nocken gedreht wird. während ein Brennstoffvolumen durch den Teil des Vakuumspeisebehälters fliesst, in dem die Druckänderungen auftreten, die die Membrane g bewegen.
Die beiden logarithmischen Kurven der beiden Nocken sind identisch, und die Längen der kreisförmigen Teile sind gleich.
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das epizyklische Getriebe derart, dass es den Logarithmus des Wertes, der sich auf den verbrauchten Brennstoff bezieht, von dem der zurückgelegten Strecke abzieht. Wenn also das Fahrzeug einen so grossen Weg zurückgelegt hat, dass der Teil des Armes' ? nicht mehr auf dem zylindrischen Teil 7- des Nockens x
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vorgesehen sind.
Durch die Spindel 6 des Planetenradträgers und die davon beeinflussten Teile einschliesslich des Zeigers 12 und des Zifferblattes 30, dessen Marken in logarithmischem Abstand voneinander angeordnet sind. wird das tatsächliche Verhältnis der genannten Werte auf dem Zifferblatt 30 angezeigt. Wenn
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Veränderung der Werte wird über die gesamte Versuchsdauer gleichmässig verteilt.
Wenn so die durchsehnittliche verbrauchte Brennstoffmenge pro zurückgelegter Strecke über eine Entfernung von 24 km pro Liter wäre, und wenn dann für die nächsten 8 km infolge irgendwelcher ungünstigen Einflüsse oder einer Störung am Fahrzeug nur 8 km pro Liter gefahren werden, so wäre die von dem Zeiger 72 angegebene Marke 10'5 km pro Liter für die Strecke von 32 km berechnet,
Bei einer Anzeigevorrichtung der zweiten oben erwähnten Art möge die Ablesung während des letzten Teiles der Fahrt 8 km pro Liter Über eine kurze Strecke sein. bei etwa 20 km pro Liter bei einer langen Fahrt bergab, wenn die Maschine leer läuft. und der Wagen durch sein Eigengewicht fährt.
Solche
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Störung zurückzuführen ist, den Weg-Verhältnissen zugeschrieben werden könnte. Bei dem verbesserten Apparat der vorliegenden Erfindung, bei dem zeitweilig auftretende besonders günstige oder ungünstige Verhältnisse über die ganze Versuehsdauer verteilt werden, wird jede angegebene Änderung der Ablesung anzeigen. dass eine Störung am Fahrzeng vorhanden ist. etwa dass eine Zündkerze verrusst ist. der
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Vergaser teilweise verstopft ist od. dgl. Die von dem Zeiger 12 jederzeit, nachdem eine Einheitsmenge von Brennstoff verbraucht ist, bestimmte Ablesung gibt deshalb einen zuverlässigen Anhalt für die durchschnittliche Leistung des damit ausgerüsteten Fahrzeuges.
Es versteht sich, dass eine vollständige Umdrehung des logarithmischen Entfernungsnockens irgendeiner erwünschten Entfernung gemäss nur den Abmessungen der zur Verwendung kommenden Antriebsräder entsprechen kann. So kann z. B. eine Umdrehung des Entfernungsnockens x 80 km ent-
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etwa 2 l, d. h. das Verhältnis der durchlaufenen Entfernung zum verbrauchten Brennstoff ist dann gegeben, wenn 2l Brennstoff verbraucht sind.
Die zweite Art der Inbetriebsetzung des Instrumentes besteht darin, dass man den Zeiger 12 von Hand durch Drehen der Handgriffe 24 und. 3. 3 so einstellen kann, dass er einen Wert anzeigt, der vermutlich der durchschnittlichen Leistung des Fahrzeuges entspricht. Der Zeiger mag etwa so eingestellt werden, dass er 12 km pro Liter anzeigt. Auf diese Weise wird sich die Ablesung sofort verändern, wenn die Fahrzeugleistung von dem Wert, auf den die Vorrichtung eingestellt war, abweicht, und man braucht nicht mit der Feststellung des Resultates zu warten, bis eine Einheit von Brennstoff verbraucht ist.
Bei der Wiedereinstellung dieser Teile mittels der Handgriffe 24 und 33 entsprechend dieser Arbeitsweise, wird der Handgriff 33 so gedreht, dass auf dem Einzelzählwerk 26 die Entfernung angezeigt wird, welche das
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wird dann gedreht, bis das Einzelzählwe. rk 2. 3 eine Einheitsmenge von Brennstoff anzeigt. Falls man diese Arbeitsweise etwa immer anwenden will, so können die Teile 18 und 14 der Nocken t und a : überhaupt fortbleiben. Anstatt die Nocken mit kreisrunden Teilen zu versehen, kann man zweekmässigerweise eine Periode eines toten Ganges vorsehen, welche einem Bruchteil der Bewegung eines jeden Nockens entspricht, u. zw. kann man diesen toten Gang zwischen Nocken und Schneckengetriebe oder andern Teilen des Antriebes einschalten.
Diese Einschaltung erfolgt, wenn der Nocken auf Null oder die Anfangsstellung zurückgestellt wird.
Bei der abgeänderten Ausführungsform für das Instrument, wie sie in den Fig. 8-13 dargestellt ist, werden die Nocken t und x durch Glieder gedreht, die denen der Ausführungsform nach Fig. 2-7 ähnlich sind ; der bequemeren Darstellung halber sind Teile, die für das Verständnis dieser Ausführungform unnötig sind, nicht dargestellt. Mit jedem der Nocken t und x wirkt ein ebener Nocken zusammen, u. zw. der Nocken 40 mit dem Nocken t und der Nocken 41 mit dem Nocken : f. Spiralfedern 42 und 43 sind mit einem Ende an einem der Nocken t undxund mit ihrem ändern Ende an dem zugehörigen Nocken 40 oder 41 befestigt und wirken dahin, dass die beiden Nockenpaare mit der gleichen Gesehwindigkeit umlaufen.
Es ist ferner mit jedem Nockenpaar eine drehbar aufgehängte messerartige Klinke 44, 45 verbunden, von denen jede gleichzeitig durch eine Feder 46,47 in Berührung mit dem Umfange der zugehörigen beiden Nocken gehalten wird. Der Nocken 41 ist auf der Spindel 11 befestigt, die den Zeiger 12 trägt, während der Nocken 40 fest auf dem Arm 48 sitzt, der den Mittelteil 49 des Zifferblattes trägt,
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Die äussere Skala bezeichnet die Entfernung, die vom Fahrzeug zurückgelegt wird, die mittlere Skala die Menge des verbrauchten Brennstoffes, und die innere Skala das Verhältnis des verbrauchten Brenn-
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trieben, und zeigt auf der äusseren Skala die gesamte durchfahrene Strecke an.
Der Zeiger kann durchscheinend sein und man kann dann durch ihn hindurch auf der inneren Skala die durchschnittliche pro Einheit verbrauchten Brennstoff zurückgelegte Entfernung ablesen. Die innere bewegliche Skala 49 trägt einen Zeiger oder Pfeil 51, der auf der mittleren Skala die gesamte verbrauchte Brennstoffmenge angibt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind 40 im zurückgelegt. Der verbrauchte Brennstoff beträgt 2 1, d. h. also 20 ; m pro Liter.
Wirkung der Vorrichtung : Die Noe. ken t und a ; werden in entgegengesetzten Richtungen mittels der Schnecken und Schneckenräder betrieben. Die Nocken 40 und 41 haben das Bestreben, sich mit den
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paare und verhüten so, dass der Umfang der Spiralnocken über den Umfang der Nocken t und a ; steigt.
Die Nocken 40 und 41 können deshalb den Nocken t und x nur so weit folgen, als es die damit zusammenwirkende Klinke zulässt. Bei einem nach einer geometrischen Spirale gekrümmten Nocken ist der Winkel, um den er sich drehen kann, wenn er an der Peripherie zurückgehalten wird, proportional dem Radius des Punktes, an dem das Zurückhalten stattfindet.
Das relative Verhältnis der Bewegungen des Zifferblattes 49 und des Zeigers 12 ist der Unterschied zwischen den Logarithmen, der Winkelbewegung, der Schneckenräder r und v, und deshalb ist die Grösse der Bewegungen, proportional dem verbrauchten Brennstoff und der vom Fahrzeug durchlaufenen Strecke.
Die Skalen auf dem Zifferblatt sind logarithmisch geteilt, und geben deshalb die richtigen Ablesungen für die entsprechenden Werte.
Bei der Ausuhrungsform nach den Fig. 14-20 ist die Anordnung der Nocken t und x und ihr Antriebsmechanismus derselbe wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung.
Das Zifferblatt hat einen beweglichen Teil 49 (Fig. 8), wobei der bewegliche Teil vom Nocken a ; mittels
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aufgehängt ist und von denen jeder einen vorstehenden zugeschärften Teil z und. 3 hat, der auf dem Nocken aufliegt. Die Quadranten drehen Stirnräder 59 und 60, von denen das letztere den beweglichen Teil 49. des Zifferblattes und das erstere den Zeiger 12 in Drehung versetzt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anzeige-und Registriervorrichtung für den Brennstoffverbrauch, die Fahrstrecke und den spezifischen Verbrauch von Motorfahrzeugen mittels fortlaufender Logarithmierung der durchfahrenen Strecke und des verbrauchten Brennstoffes, wobei die zur Bildung des Ergebnisses notwendige algebraische Summierung der Logarithmen mit Hilfe eines Differential-oder Umlaufgetriebes erfolgt, dadurch gekenn-
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Vergaser zugeführt rn Breunstoffmenge verdreht wird und ein zweiter derartiger Nocken, der proportional der durchfahrenen Strecke verdreht wird, so ausgebildet sind, dass bei jedem dieser Nocken ein Teil, u. zw. derjenige, welcher zu Beginn wirksam ist, als ein Kreisbogen ausgebildet ist.