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Besehleunigungs-und Verzögerungsanzeiger für Fahrzeuge.
Das Stammpatent bezieht sich auf einen Beschleunigungs-und Verzögerungsanzeiger für Fahrzeuge mit einem kommunizierenden mit einer Anzeigeflüssigkeit gefüllten Gefäss, bei dem ein praktisch parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufendes Jochstück vorgesehen ist und bei dem die Anzeige durch die bei Geschwindigkeitsänderungen eintretenden Lageänderungen einer in Fahrtrichtung beweglichen Masse erfolgt.
Bei dem im Stammpatent geschützten Anzeiger ist in dem das Jochstück bildenden angenähert parallel zu der Fahrzeuglängsachse verlaufenden Rohrstück eine Triebmasse mit anderer Dichte als der der Anzeigeflüssigkeit angeordnet, die eine Richtkraft in eine bestimmte Mittellage im Jochstück drängt.
An das Rohrstück (Jochstück) sind dabei Steigrohre des kommunizierenden Gefässes wenigstens angenähert in einer zur Fahrzeuglängsachse senkrechten Ebene angeschlossen, die am besten unmittelbar nebeneinander liegen. Das Gefäss mit den Steigrohren ist vorzugsweise in einem Schutzgehäuse so angeordnet, dass die anzeigenden Steigrohre im Strahlengang irgendeiner Lichtquelle liegen.
Der Beschleunigungs-und Verzögerungsanzeiger nach dem Stammpatent ist für die Anordnung an der Rückseite von Fahrzeugen bestimmt, um andern nachfolgenden Fahrzeugen plötzliche Geschwindigkeitsänderungen des voranfahrenden Fahrzeuges anzuzeigen bzw. aus der Ferne sichtbar zu machen, um Zusammenstösse zu vermeiden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, den durch das Stammpatent geschützten Besehleunigungs-und Verzögerungsanzeiger zur Messung bzw. Prüfung der auf ein Fahrzeug einwirkenden beschleunigenden und verzögernden Kräfte oder Beschleunigungen und Verzögerungen oder des Bremsweges oder Steigvermögens oder des auf eine bestimmte Anfangsgeschwindigkeit bezogenen Bremsweges bei motorisch angetriebenen Fahrzeugen, z. B. Kraftfahrzeugen. Lokomotiven od. dgl., geeignet zu machen.
Erfindungsgemäss wird das Jochstück des die Triebmasse und die Anzeigeflüssigkeit enthaltenden Gefässes ringförmig, insbesondere als Schraubenwindung, ausgebildet. Der Füllungsgrad des Gefässes wird so gewählt, dass die als Messrohre ausgeführten und mit wenigstens einer Skala versehenen Steigrohrteile im Ruhezustand von der Anzeigeflüssigkeit frei sind, so dass der Apparat zur quantitativen Feststellung, insbesondere des Brems-und Anzugsvermögens des Fahrzeuges, verwendet werden kann.
Durch die Ausbildung des Jochstückes etwa in Form eines Ringes bzw. in Form einer Schraubenwindung erhalten die Jochschenkel einen verhältnismässig steilen Anstieg. Dadurch wird erreicht, dass auch bei geneigter Aufstellung des Messgerätes keine nennenswerten Verschiebungen der Flüssigkeitsspiegel in den Steigrohren gegenüber der Lage der Flüssigkeitsspiegel bei genauer Horizontalaufstellung des Gerätes eintreten. Also schon durch die Sonderausbildung des Joches wird auch ohne die Anwendung weiterer selbsttätiger Ausgleichsmittel, beispielsweise eine die Enden des Joches verbindende Kapillare erreicht, dass sich auch bei geneigter Aufstellung des Messgerätes die Flüssigkeitsspiegel in den Steigrohren selbsttätig wenigstens annähernd auf die Nullmarke der Skala einstellen.
Etwa an sich noch vorhandene geringe Abweichungen werden dann ebenso wie beim Gegenstand des Stammpatentes durch die Anwendung einer das Joch überbrückenden Ausgleiehskapillare ausgeglichen.
Im folgenden sei die Erfindung näher an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungbeispielen erläutert.
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In den Fig. 1 und 2 ist in Ansicht und im Schnitt ein Flüssigkeitspendel gemäss der Erfindung dargestellt, das in einem besonderen Kasten angeordnet und nicht zum festen Einbau bestimmt ist.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein vereinfachtes Messinstrument gemäss der Erfindung, das, wie in Fig. 4 angedeutet, in das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist. In Fig. 5 ist in Ansicht das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges, in welches ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Flüssigkeitspendel eingebaut ist, dargestellt. Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung, dass dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Instrument ähnlich ist.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Flüssigkeitspendel bedeutet 1 ein durchsichtiges Gefäss, z. B. aus Glas. Dieses Gefäss 1 besteht einerseits aus einem annähernd in Fahrtrichtung liegenden Rohrstück 2 sowie, an dieses angeschlossen, wenigstens teilweise noch in Fahrtrichtung liegende Schenkel 18 a und 18 b. Das Rohrstück 2 und die Schenkel 18 a und 18 b sind so gebogen, dass sie angenähert eine Schraubenwindung bilden. In dem Rohrstück 2 ist eine Quecksilbersäule 6 angeordnet, die einer Mittellage zustrebt. Die Schenkel sind mit einer farbigen Flüssigkeit, beispielsweise gefärbtem Kreosot oder Toluol angefüllt. Es kommt hiebei darauf an, dass das Quecksilber in dem Rohrstück 2 und die Flüssigkeit in
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gehend unterscheidet.
An die Schenkel 18 a und 18 b schliessen sich die beiden Messrohre 3 und 4 an, die auch noch teilweise mit farbiger Flüssigkeit, wie gezeigt, angefüllt sein können. Diese beiden Rohre sind in gleicher Höhe parallel nebeneinander geführt und liegen in einer Ebene, die zu der durch das Rohrstück 2 und die Schenkel 18 a und 18 b gelegten Ebene senkrecht steht. Diese Ebene der Steigrohre ist gegenüber der Horizontalen um einen Winkel geneigt, wodurch eine Verlängerung des Flüssigkeitsfadens in den Steigrohren und infolgedessen eine bessere Ablesung bei der Messung ermöglicht wird. Die beiden Schenkel 18 a und 18 b sind an ihren oberen Enden in dem in der Nähe der Steigrohre liegenden Teil durch eine Verbindungsleitung 7 miteinander verbunden, die als Kapillarrohr ausgebildet ist.
Dieses Kapillarrohr bewirkt vorzugsweise, dass bei Lagenänderungen das Messinstrument-hiedurch nicht beeinflusst wird.
An ihren oberen Enden sind die Steigrohre durch eine Verbindungsleitung 19 verbunden. durch die das gesamte Rohrsystem des Messinstrumentes vollkommen abgeschlossen ist. Hiedurch werden Verluste der in der Messeinrichtung vorhandenen Flüssigkeit vermieden. Ausserdem wird eine Verunreinigung der Messeinrichtung hiedurch verhindert.
Neben den Steigrohren 3 und 4 sind Skalen 5 a, 5 b, 5 c auf der für diese vorgesehenen Wand 5 angeordnet, an denen je nach dem Stande der Flüssigkeit die Messung abgelesen werden kann. Diese Skalen können in der verschiedensten Weise geeicht sein, je nachdem, zu welchem Zwecke das Messinstrument verwendet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist die eine dem Steigrohr 4 zugeordnete Skala 5 a so geeicht, dass sie das Steigungsvermögen des Fahrzeuges angibt.
Dem andern Steigrohr 3 sind zwei Skalen 5 b, 5 c zugeordnet, von denen die eine, 5 b, die Bremsverzögerung in Beschleunigungseinheiten angibt, während in der andern Skala 5 c der Bremsweg angegeben ist, der sich bei der jeweils gemessenen Bremsverzögerung bei Bremsung von Fahrt mit einer bestimmten Ge- schwindigkeit aus ergibt. Dieses Instrument ist zur Prüfung insbesondere von Kraftfahrzeugen bestimmt.
Selbstverständlich kann auch eine andere Eichung der Skalen vorgesehen sein, beispielsweise derart, dass unmittelbar die bremsenden und verzögernden Kräfte, welche auf das Fahrzeug einwirken, abgelesen werden können.
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vorgesehen, welche dazu dient, die Bewegungen der Quecksilbersäule zu verzögern bzw. zu dämpfen, d. h. den Strömungsvorgang des Quecksilbers zu drosseln. Diese Einschnürung bewirkt, dass das Messinstrument zwar nicht momentan wirkt, dass aber, sobald die Flüssigkeitssäule 2 und entsprechend die Flüssigkeitssäulen in den Schenkeln 18 a und 18 b und gegebenenfalls in den Steigrohren 3,4 sich einmal verschoben haben, dieser Zustand infolge der Drosselwirkung der Einschnürung 21 eine geraume Zeit aufrechterhalten bleibt, in welcher bequem die Messungen an den Messrohren abgelesen werden können.
Dabei wird für eine längere Zeit eine leichte Ablesung der Messung noch dadurch ermöglicht, dass die in dem Steigrohr emporgestiegene, farbige Flüssigkeit : welche ein grosses Adhäsionsvermögen besitzt, die Wände des Steigrohres benetzt und infolge ihrer Zähigkeit nur verhältnismässig langsam zurück- strömen kann. Besonders vorteilhaft verhält sich in dieser Hinsicht durch Anilin gefärbtes Kreosot.
Um zu verhindern, dass infolge der Erwärmung des Quecksilbers und der in den Schenkeln befind- lichenFlüssigkeit das Ergebnis der Messung durch dieWärmeausdehnung beeinflusst wird, ist ein Ausgleichsgefäss 8 vorgesehen, das etwa parallel zu den Steigrohren 3 und 4 angeordnet ist. Der Querschnitt des Ausgleiehsgefässes ist im Verhältnis zu dem Querschnitt der Messrohre 3 und 4 gross. Das Ausgleiebsgefiss 8 ist einerseits an die Verbindungsleitung 19 der beiden Steigrohre, anderseits an den Schenkel jf < S , der mit dem Schenkel 18 b durch die Leitung 7 verbunden ist, angeschlossen.
Durch die Anordnung des Temperaturausgleichsgefässes 8, welches, wie die Schenkel 18 a und 18 b und gegebenenfalls die Steigrohre 3 und 4 mit gefärbtemKreosot oder Toluol angefüllt ist, werden grössere Schwankungen der Spiegelhöhe bei verschiedenen Temperaturen ausgeschlossen, weil das Temperaturausgleichsgefäss 8 eine be- trächtliche Menge der Flüssigkeit aufnehmen kann, ohne dass eine wesentliche Änderung der Spiegelhöhe
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eintiitt.
Die Verbindungsleitung zwischen dem Temperaturausgleichsgefäss 8 und dem erwähnten
Schenkel 18 a ist als Kapillarrohr ausgebildet, wodurch verhindert wird, dass bei dem betriebsmässigen
Ansprechen des Instrumentes die Messung durch die in dem Ausgleichsgefäss 8 befindliche Flüssigkeit beeinträchtigt wird.
Die Arbeitsweise des im vorstehenden beschriebenen Messgerätes ist folgende : Sobald das beispiels- weise sich in der Richtung des Pfeiles 17 bewegende Fahrzeug beschleunigenden oder verzögernden Kräften ausgesetzt ist, wird die Quecksilbersäule 6 im Rohrteil 2 verschoben. Dabei drückt anderseits die Quecksilbersäule beispielsweise die in dem einen Schenkel 18 a befindliche Flüssigkeit in dem Steigrohr 3 empor, während sie anderseits aus dem Schenkel 18 b die Flüssigkeit nachsaugt, infolgedessen sinkt der Spiegel der in dem Steigrohr 4 und dem Schenkel 18 b enthaltenen Flüssigkeit. Der neben dem Messrohr 3 enthaltenen Skala kann nun je nach der Eichung die gewünschte Messgrösse abgelesen werden.
Das aus durchsichtigem Material, insbesondere Glas, bestehende Gefäss 1 der Einrichtung ist in einem Gehäuse 10 angeordnet. Dabei dienen zur Befestigung an dem Gehäuse 10 die Klammern 11 und 12, die an dem nach unten durehgebogenen Rohrstück 2 angreifen und die mit einem Halter 9 verbunden sind. Der Halter ist starr mit dem Gehäuse 10 verbunden und dient gleichzeitig zum Tragen der Skala- wand 5. Zwischen dem Gehäuse 10 und dem Halter 9 ist eine dämpfend wirkende Masse 30 angeordnet, die beispielsweise aus mit Paraffin getränktem Gips besteht. Diese Einbettungsmasse ist elastisch genug, um Beschädigungen des Messgerätes bei Stossen u. dgl. zu verhindern. Sie dient dazu, auf das Rohrsystem 1 ausgeübte Schläge und Stösse zu dämpfen.
Das Gehäuse 10 besteht mit Rücksicht auf gute Standfestigkeit aus einem insbesondere aus Metall bestehenden kreuzförmigen Fuss 13 und einer mit diesem Fuss verschrauben Kapsel 14, an der oberhalb des Schwerpunktes ein Tragriemen 15 od. dgl. befestigt ist. Zwei Arme des kreuzförmigen Fusses 13 sind zweckmässig einklappbar, damit das Gerät ausser Betrieb, beispielsweise während des Transportes, möglichst wenig Platz beansprucht. Die Kapsel 14 hat über der Skala 5 ein Fenster 16. das durch ein Glas abgeschlossen ist.
In den Fig. 3 und 4 ist ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im wesentlichen stimmt das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Messgerät mit dem in Fig. 1 dargestellten Messinstrument überein. Indessen ist das Temperaturausgleichsgefäss 8 fortgelassen. Dies ist jedoch unbedenklich, weil der durch Temperaturänderungen hervorgerufene Messfehler so gering ist, dass er in Kauf genommen werden kann. Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Messgerät ist vorzugsweise für Kraftfahrzeuge u. dgl. bestimmt und dient im wesentlichen zur Prüfung der Bremsen und Messung des Steigungsvermögens derartiger Fahrzeuge, wobei eine genaue Prüfung nicht erforderlich ist. Das Gerät ist in das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges eingebaut.
Durch den Fortfall des Temperaturausgleichsgefässes ist das Messinstrument erheblich vereinfacht und unempfindlicher gemacht. Das Gehäuse besteht bei diesem Messinstrument aus zwei Teilen, der Gehäusekapsel31 und dem Deckel 32. Der Gehäuseteil31 ist mit einer Ausbauchung33 versehen, in der der Rohrkörper 2 und der Schenkel 18 liegen. Das Rohrstüek 2 ist dabei unter Zwischenschaltung der Gussmasse 30 auf dem Halter 9 befestigt.
Man kann aber auf einen besonderen Halter 9 bei dieser Einrichtung verziehten und die ganze Ausbauchung mit einer Vergussmasse anfüllen, welche den Glaskörper 1 festhält.
Zwischen den Steigrohren 3 und 4 und der parallel zu der Ebene dieser Steigrohre 3 und 4 liegenden Gehäusewand 36 liegt eine Zwischenwand 37, auf welcher die Skalen für das Messinstrument vorgesehen sind. Die eine der beiden Skalen ist in Einheiten der Steigung, die andere Skala in Beschleunigungseinheiten geeicht. Das Gehäuse wird abgeschlossen durch den Deckel 32, der mit einem Glasfenster 39 versehen ist. damit das Messinstrument bequem beobachtet werden kann. Der Deckel 32 ist in das Armaturenbrett 40 eines Kraftfahrzeuges (welches zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht enthalten ist) eingelassen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist bei der Skala neben dem Messrohr 3, das zur Messung der Verzögerung bzw. Bremskraft dient, ein markierter Bereich 41 vorgesehen, welcher angibt, dass die Bremsung, welche an dieser Skala gemessen werden kann, unzulässige, geringe Werte aufweist.
Um ein Fahrzeug mittels eines derartigen Messinstrumentes auf seine Bremseigenschaften prüfen zu können, wird das Fahrzeug auf einer ebenen Strecke auf eine bestimmte Geschwindigkeit gebracht. Darauf wird der Motor ausgeschaltet und die Bremse eingeschaltet. Ergibt sich, dass die in das Steigrohr 3 gedrängte Flüssigkeit nicht über den markierten Bereich hinaus ansteigt, so ist die Bremskraft zu gering, und die Bremsen des Fahrzeuges müssen nachgesehen werden.
Fig. 5 zeigt in Ansicht das vollständige Armaturenbrett 40 eines Fahrzeuges. Darin bedeuten 42 den Benzinmesser, 43 eine Uhr, 44 den Geschwindigkeitsmesser und 45 das Flüssigkeitspendel, das zur Messung der auf das Fahrzeug einwirkenden beschleunigenden Kräfte bzw. Beschleunigungen oder Verzögerungen od. dgl. angewendet wirn.
In den Fig. 6 und 7 ist noch ein ähnliches Messinstrument dargestellt. Bei diesem Instrument ist das Glasgefäss 1 an dem mit einem Fenster 48 versehenen Teil einer Gehäusewand 46 unter Zwischenschaltung einer dämpfenden Masse 30 befestigt. Die Masse ist dabei an einer beispielsweise aus Blech bestehenden Klammer 47 gehalten, die an der Gehäusewand 46 festgeschraubt ist. Das Gehäuse wird durch einen Deckel 49 abgeschlossen, der mit einer Ausbauchung 50 versehen ist, in welcher der schrauben-
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förmige Teil des Glaskörpers 1 liegt. Bei dieser Anordnung sind die Skalen für die Messung an dem
Deckel 49 angeordnet. Das Gehäuse und der Deckel sind so umgebördelt, dass sie an dem umgebördelten
Rand miteinander verbunden werden können.
Die Ebene der Steigrohre 3 a und 4 a liegt bei diesem
Instrument parallel zu der Gehäusewand 46, an der der Glaskörper 1 des Messinstrumentes befestigt ist.
Durch das Fenster der Gehäusewand ist eine bequeme Ablesung der Messung möglich.
Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Querschnitt der Steigrohre 3 a und 4 a nicht gleich, sondern verschieden gross. Das mit 3 a bezeichnete Steigrohr, welches bei diesem Instrument nicht zur Messung verwendet wird, besitzt einen erheblich vergrösserten Querschnitt, wodurch bewirkt wird, dass ähnlich wie bei dem im vorstehenden beschriebenen Messinstrument mit einem Temperaturausgleichsgefäss durch Wärmeausdehnung die Messung nur wenig beeinträchtigt wird.
Das Verhältnis der Querschnitte der Steigrohre ist dabei durch den Ausdehnungskoeffizienten der Flüssigkeiten bestimmt.
Einzelheiten der Erfindung können selbstverständlich geändert werden, ohne dass das Wesen der Erfindung hiedurch berührt wird. Beispielsweise kann die Form des Glaskörpers geändert werden, etwa derart, dass die Ebene, in welcher die Steigrohre liegen, gegenüber der Ebene des Rohrstückes und der angesetzten Schenkel 18 a und 18 b um einen bestimmten Winkel geneigt ist.
An Stelle der erwähnten Flüssigkeiten, Quecksilber und gefärbtem Kreosot oder Toluol, können auch andere geeignete Flüssigkeiten vorgesehen werden, wesentlich ist nur, dass die verschiedenen Flüssigkeiten auch ein verschiedenes spezifisches Gewicht besitzen. Auch die Befestigung des Glaskörpers an dem Gehäuse sowie die Ausbildung des Gehäuses selbst kann in Einzelheiten verändert werden. An Stelle von Quecksilber könnte auch ein fester Körper, z. B. eine Kugel, treten, die in dem Rohrstück 2 angeordnet ist. Die Skalen neben den Steigrohren können statt auf besonderen Wänden angeordnet zu werden auch direkt in die Steigrohre eingeätzt werden.
Die Steigrohre können auch ausserhalb der Skalen, insbesondere in dem an die Schenkel angesetzten Teil, einen erweiterten Querschnitt besitzen.
Ist das eine der Steigrohre zur Beseitigung von Temperatureinflüssen mit einem vergrösserten
Querschnitt ausgeführt, so wird vorteilhafterweise dieser Querschnitt wenigstens so gross gemacht wie der Querschnitt des Rohrstückes bzw. des angesetzten Schenkels.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Beschleunigungs- und Verzögerungsanzeiger für Fahrzeuge nach Patent Nr. 130296 mit einem, etwa in der Fahrtrichtung liegenden, teilweise mit einer Triebmasse ausgefüllten Jochstück, an das mit einer Anzeigeflüssigkeit von anderm spezifischen Gewicht nur zum Teil ausgefüllte Steigrohre und eine das Joch überbrückende Ausgleichskapillare angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch- stück (2, 18 a, 18b) ringförmig, insbesondere als Sehraubenwindung, ausgebildet ist und dass der Füllunggrad des Gefässes (1) so gewählt ist, dass die als Messrohre (3, 4)
ausgeführten und mit wenigstens einer Skala versehenen Steigrohrteile im Ruhezustand von der Anzeigeflüssigkeit frei sind, so dass der Apparat zur quantitativen Feststellung, insbesondere des Brems-und Anzugsvermögens des Fahrzeuges, verwendet werden kann.