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Vorrichtung zur Umwandlung einer nach einem beliebigen Gesetze von den Änderungen einer Grösse abhängigen Bewegung in eine diesen Änderungen proportionale.
Bei Zähl- und Messinstrumenten, wie Gas-und Wassermessern, Elektrizitätszählern und Geschwindigkeitsmessern, ist die Bewegung des von der im allgemeinen veränderlichen Grösse, z. B. sekundlichen Wassermenge, Stromstärke, Geschwindigkeit, zunächst beeinflussten Anzeigeorgan den Änderungen jener Grösse gewöhnlich nicht proportional, sondern wechselt nach einem beliebigen anderen Gesetz. Mit der Erfindung wird bezweckt, diese ungleichförmige Bewegung derart umzuwandeln, dass die lineare Abhängigkeit von der ursprünglichen veränderlichen Grösse wieder hergestellt wird.
Wird die so erhaltene gleichförmige Bewegung auf einer umlaufenden Registriertrommel als Ordinate zur Zeit aufgetragen, so kann man für die Ablesung der Grösse eine lineare Skala benutzen, und die von der aufgezeichneten Kurve und der Abscissen- achse eingeschlossene Fläche gibt die zu registrierende Gesamtwasermenge, Elektrizitätsmenge, zurückgelegten Weg 11. s. w. unmittelbar wieder. Bei Wassermessern kann ausserdem die Messung bezw. Zählung fortlaufend statt intermittierend vorgenommen werden, so dass jede ungenauigkeit vermieden wird.
Die Erfindung besteht nun in der Anordnung zweier gelenkig verbundener Glieder, deren beide freien Eckpunkte zur Aufnahme der umzuwandelnden und zur Ableitung der umgesetzten Bewegung dienen und in der Bewegungsrichtung geführt werden, während ihr Ver11indungsgelenk áuf einer dem Umwandlungsgesetz entsprechenden Leitkurve seine Führung erhält. Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäss der Erfindung in Verbindung mit einem Was8ermesser in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.
Das Wasser kann durch das Rohr e in der Richtung des Pfeiles f fliessen. In einer Einschnürung el des Rohres mündet der eine Schenkel eines U-förmigen Rohres und kurz vor der Einschnürung der eine Schenkel k1 eines zweiten U-förmigen Rohres. Beide U-Rohre sind
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so gestaltet, dass, wenn bei gleichförmiger Änderung der Geschwindigkeit des durch das Rohr c strömenden Wassers der Kolben A und mit ihm Punkt c sich ungleichförmig bewegt,
dem Punkte d sowie der Zahnstange 1'2 eine gleichförmige Geschwindigkeit erteilt wird. Da das Abhängigkeitsgesetz zwischen der Bewegung des Wassers im Rohr e und den Schwankungen des Flüssigkeits-
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mit der Zahnstange starr verbundenen Stift auf einer sich darunter rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung drehenden Trommel vorgenommen zu denken. Die Zahnstange r2 umschliesst ferner mittels einer Gabel fa ein Reibungsrad 881 das von einer durch ein Uhrwerk v mittels Zahnrad- übersetzung in ständige gleichmässige Umdrehung versetzten Planscheibe mitgenommen wird und auf einer Welle t undrehbar sich verschieben lässt.
Die Welle t läuft in Spurlagern t1 und t2 und schaltet durch das fest auf ihr sitzende Zahnrad das Zählwerk u fort.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt : Wenn kein Wasser durch
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der Nullstellung y-y. Sobald aber durch e Wasser hindurchzuströmen beginnt, wird dadurch in dem bei e1 mündenden Schenkel 91 eine bestimmte Saugwirkung und in dem Schenkel k1 eine bestimmte Druckwirkung hervorgebracht, so dass die Flüssigkeit in 91 steigen und in fallen wird. Infolgedessen wird sich Kolben h abwärts und Kolben l aufwärts bewegen. Die Grösse der Saug-und Druckwirkung und somit das Steigen und Sinken der Flüssigkeitsspiegel hängt von der Menge des in der Zeiteinheit durch die Verengung e, strumenden Wassers ab.
Die Bewegungen von h und l werden nun wie geschildert durch die zwischengeschalteten Gelenkvierecke so auf die Zahnstangen und'2 übertragen, dass die Verschiebungen der letzteren den Schwankungen der Wassergeschwindigkeit proportional sind. Vermöge des zwischengeschalteten Zahnrades s, unterstützen die beiden Umsetzvorrichtungen einander beim Antrieb von Registrier- und Zähl werk und gleichen etwa auftretende Unregelmässigkeiten in der Bewegung aus. Der mit der Zahnstange r2 starr verbundene Stift zeichnet auf der gleichmässig umlaufenden Registriertrommel eine Kurve auf, deren Abscissenachse der Zeit entspricht, während die Ordinaten in übersichtlichster Weise die in der Zeiteinheit hindurchfliessenden Wassermengen ergeben.
Ausserdem dreht sich das Reibungsrad s2 je nach seinem Abstande vom Mittelpunkte der Reibscheibe verschieden schnell ; da nun diese Verschiedenheit in linearer Abhängigkeit von der Wassergeschwindigkeit steht, wird das Zählwerk u jederzeit die hindurchgeflossene Wassermenge genau angeben.
Die beschriebene Vorrichtung kann in mancher Hinsicht vereinfacht werden. So wird es bisweilen hinreichen, ein einziges Gelenkviereck nebst Zubehör zu verwenden. Auch kann die eine Gelenkviereckhälfte fortfallen, z. B. in dem Gelenkviereck al, a., a."a. die Glieder al und U4 sowie die Kurvenführung dz Nur wird dann für die Eckpunkte c und d eine besondere Führung in der Bewegungsrichtung erforderlich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Umwandlung einer nach einem beliebigen Gesetze von den Änderungen einer Grösse abhängigen, in eine diesen Änderungen proportionale Bewegung, gekennzeichnet durch zwei gelenkig verbundene Glieder, deren beide freien Eckpunkte zur Aufnahme der umzuwandelnden und zur Ableitung der umgesetzten Bewegung dienen und in der Bewegungsrichtung geführt werden, während ihr Verbindungsgelenk auf einer dem Umwandlungsgesetz entsprechenden Leitkuive eine Führung enthält.