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Vorrichtung zur unmittelbaren Bestimmung des mittleren Wertes von irgend einer Erscheinung während einer beliebigen Zeit ohne Zuhilfenahme der graphischen Darstellung, . welche die Veränderungen dieser Erscheinung veranschaulicht.
Gegenstand der Erfindung bilden Neuerungen an der durch das Patent Nr. 41593 geschützten Vorrichtung zur unmittelbaren Bestimmung des mittleren Wertes von irgend einer Erscheinung während einer beliebigen Zeit ohne Zuhilfenahme der graphischen Darstellung. welche die Ver- änderungen dieser Erscheinung veranschaulicht.
Dem Stammpatente gemäss besteht die Vorrichtung, um welche es sich handelt, aus einem Tourenzähler und einer Mess- oder Anzeigevorrichtung, welche für Änderungen in der Erscheinung empfindlich ist. Diese beiden Apparate stehen miteinander in sol'her Verbindung, dass der Tourenzähler eine Anzahl von Touren ausführt, welche proportional dem Mittelwerte, den die Erscheinung während einer bestimmten als Basis angenommenen Zeit erreicht, d ; h. proportional dem Mittelwerte der Ordinaten des Diagrammes ist. durch welches während dieser Zeit die Veränderungen der in Rede stehenden Erscheinung dargestellt werden würden.
Dieses Ergebnis wird dadurch erhalten, dass man die für Veränderungen der zu messenden Erscheinung empfindliche vorerwähnte
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Kupplungsvorrichtung einwirkt. durch welche der Tourenzähler mit dem ihn antreibenden Motor gekuppelt wird.
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Geschwindigkeit angetrieben wird, und zwar durch einen Zeitraum hindurch, welcher dem Mittelwerte der zu messenden Erscheinung während des gleichen Zeitraumes proportional ist. Zu diesem Zwecke war ein Zvlinder vorgesehen, welcher in der zum Stammpatente gehörigen Zeichnung mit der Bezugsziner- bezeichnet ist.
Es ist klar, dass der durch diese Vorrichtung der erhaltene Genauigkeitsgrad sowohl von der Geschwindigkeit des Zylinders 3 (welche Geschwindigkeit die als Basis angenommene Zeit
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Man kann den Genauigkeitsgrad der Bestimmung des Mittelwertes dadurch bis zu einem absotuten vergrössern, dass man die in der dem Stammpatente zugrunde liegenden Beschreibung beschriebene Kupplungsvorrichtung (welche in der Praxis nicht erlaubt, dem Zylinder 3 eine sehr
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Die intermittierend wirkende Kupplung, welche gemäss dem Stammpatente den Motor mit dem Tourenzähler kuppelt, wird durch eine kontinuierlich arbeitende ersetzt, die jedoch eine Geschwindigkeitswechselvorrichtung umfasst, welch letztere die von dem beweglichen
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" Cbertrager" genannten Organe in solcher Wtc m Tätigkeit gesetzt wird, dass die am Tourenzähler zum Ausdruck kommende Geschwindigkeit in jedem Augenblicke proportional dem jeweiligen Werte der zu messenden Erscheinung ist.
Auf den schematischen Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der den Erfindunggegenstand bildenden Vorrichtung dargestellt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird der Tourenzähler 2 von der Welle 21 angetrieben, welche ihm durch Vermittlung der mit passender Übersetzung arbeitenden Zahnräder 19, 20 die Bewegung mitteilt. Doch sind hier die beiden Räder 19, 20 immer in Eingriff und die Welle 21 erhält, statt vom Motor 4 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben zu werden, eine Geschwindigkeit, welche in jedem Augenblicke dem jeweiligen Werte der zu messenden Erscheinung proportional ist.
Dies wird durch folgende Anordnung erreicht :
Das Vorgelege 22, welches von dem Motor 4 die konstante Geschwindigkeit erhält, treibt eines der Elemente a eines gewöhnlichen Differentialgetriebes an ; das zweite Organ b desselben versetzt die Welle 21 in Umdrehung, welche im Innern des Elementes a frei rotiert. Endlich wird das dritte Element c des Differentialgetriebes durch Vermittlung eines Vorgeleges d mit der Geschwindigkeit v2 angetrieben, welche der Geschwindigkeit v entgegengesetzt gerichtet ist und deren Grösse sich in folgender Weise ergibt :
Wenn der Wert der zu messenden Erscheinung gleich Null ist, so ist
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Alsdann bleibt die Welle 21 in Ruhe.
Für jeden positiven Wert der Erscheinung wird die Geschwindigkeit V2 absolut genommen grösser als die Geschwindigkeit vl sein und die Veränderungen der Geschwindigkeit t werden immer proportional jenen der zu messenden Erscheinung sein.
Zu diesem Zwecke wird das Vorgelege d durch einen Motor e angetrieben, dessen Regulator 3 (in der Zeichnung wurde als Beispiel eines solchen die Spiralfeder einer Zylinderhemmung gewählt) durch das bewegliche, als,, Übertrager" bezeichnete Organ- ? verstellt wird, welches mit dem auf diesen Regulator einwirkenden Organe mittels einer geeigneten Verbindung f verbunden ist.
Diese Verbindung muss in solcher Weise angebracht sein, dass einerseits dem Gesetze Rechnung getragen wird, nach welchem sich die den Werten der betrachteten Erscheinung entsprechenden Ausschläge des Zeigers auf dem Zifferblatt des Messapparates vollziehen, wobei vorausgesetzt ist, dass ein Zeigerapparat verwendet wird, von welchem 1 der Zeiger ist : andererseits muss dem Gesetze Rechnung getragen werden, welches der Wirkungsweise des gewählten Regulators (Zylinder-, Pendel-, Flügelhemmung etc.) zugrunde liegt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiele ist das Organ 7 nichts anderes als das unter dem Namen "Gesperre" bekannte Organ, aber selbstverständlich kann es durch jede andere gleichwertige Anordnung ersetzt werden.
Unter diesen festgesetzten Bedingungen und gemäss den bekannten Eigenschaften der Differentialgetriebe wird die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 21, welche den Tourenzähler 2 antreibt, gleich r sein, das sich aus der Formel bestimmt :
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Andererseits werden, wie aus dem Obigen zu ersehen ist, die Motoren 4 und e in der Weise
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entsprechende Stellung einnimmt, die Geschwindigkeiten der Motoren gleich und entgegengesetzt sind. Infolgedessen wird bei der Stellung des Organes 1, welche dem Nullwerte der zu messenden Erscheinung entspricht, der Tourenzähler 2 keinen Ausschlag zeigen. Bei allen anderen Stellungen
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des vorerwähnten Wertes.
Diese Erläuterungen zeigen, dass der in Rede stehende Mechanismus, welcher den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet. eine Vervollkommnung inder Hinsicht bedeutet, als der Zähler 2, welcher dem Stammpatente gemäss eine Anzahl von Umdrehungen ausführt, welche proportional ist dem mittleren Werte der Erscheinung während der als Basis angenommenen Zeit (die sehr klein sein kann, aber nichtsdestoweniger doch eine gewisse Dauer hat) jetzt eine Anzahl von Touren ausführt, welche in jedem Augenblicke dem jeweiligen Werte der zu messenden Erscheinung genau proportional ist.
Natürlicherweise wird der Wert der mittleren Ordinate erhalten, indem man den Quotienten aus der Tourenzahl N, um welche der Tourenzähler während der Dauer der Beobachtung weitergegangen ist, und der Zeit T bildet, welche dieser Beobachtungsdauer entspricht. Man kann beispielsweise annehmen. dass der Übertrager durch ein Manometer verstellt wird und dass pro @10 Atmosphäre Spannungsänderung die Tourenzahl des Vorgeleges 19, 20 um eine Tour
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pro Minute in dem gleichen Sinne wie die Spannung sich ändert ; mit anderen Worten, dass bei p Atmosphären der Zähler mit einer Geschwindigkeit von 10 X p Touren pro Minute rotiert.
Unter diesen Bedingungen wird, wenn während einer Beobachtungsdauer von z. B. 6 Stunden der Zähler 9000 Touren ausgeführt hat, der mittlere Wert der Spannung während dieser 6 Stunden in Zehntel-atmosphären dadurch erhalten, dass man die Tourenzahl N durch die Anzahl T der in 6 Stunden enthaltenen Minuten dividiert, nämlich durch 360. Der Mittelwert m der Spannung in Zehntel-Atmosphären wird also gleich sein
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oder 2'5 Atmosphären.
Im vorstehenden wurde angegeben, dass als Geschwindigkeitswechselmechanismus, welcher die gemäss Stammpatent vorhandene intermittierend arbeitende Kupplungsvorrichtung ersetzen soll, ein Differentialgetriebe verwendet wird, welche Ausführungsform den Vorteil hat, einfach und genau zu arbeiten.
Es ist jedoch wichtig, zu bemerken, dass die Neuerung, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, im wesentlichen darin besteht, dass an die Stelle des intermittierend wirksamen Kupplungsmechanismus, der ebenfalls von dem erwähnten, dem Stammpatente gemäss vorhandenen Überträger beeinflusst wird, ein von dem Übertrager in Tätigkeit gesetzter Geschwindigkeitswechselmechanismus gesetzt wird. Doch könnte auch jeder andere Geschwindig- keitswechsehnechanismus angewendet werden, welcher gestattet, dem Tourenzähler eine ver- änderliche, in jedem Augenblicke durch die Stellung des Ubertragungsorganes bestimmte Geschwindigkeit zu geben.
Übrigens kann, selbst bei Anwendung eines Differentialgetriebes dieses auf mehrfache Art verwendet werden, was sich aus den wohlbekannten Eigentümlichkeiten dieses Mechanismus ergibt.
So ist es nicht notwendig, dass das Organ a jenes ist, welches die konstante Geschwindigkeit t, l erhält und das Organ c jenes, welches die im vorangehenden festgelegte Geschwindigkeit t empfängt. In der Tat kann man diese Geschwindigkeiten irgend zweien der Organe a, b, c des Differentialgetriebes mit, teilen und das dritte Organ, welches alsdann das Rad 19 antreibt. wird diesem letzteren eine Geschwindigkeit verleihen, welche in jedem Augenblicke proportional der Veränderung der zu messenden Erscheinung sich ändert.
Um in passender Weise dieses Ergebnis zu erzielen, genügt es, das Verhältnis der konstanten Geschwindigkeit des Motors 4 zu der Anfangse8chwindigkeit des Motors e (d. h. der Geschwindigkeit, welche er besitzt, wenn der Übertrager 1 die dem Nullwerte der Erscheinung entsprechende Stellung einnimmt) in geeigneter Weise und dem von ihnen beeinflussten Organe des Differentialgetriebes entsprechend zu bestimmen.
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jener des Motors 4 und mit dieser letzteren gleichgerichtet sein.
Motor 4 treibt das Organ b und Motor e das Organ a oder das Organ c an. In diesen beiden Fällen muss die Geschwindigkeit des Motors e gleich der doppelten Geschwindigkeit des Motors J und mit dieser letzteren gleichgerichtet sein und es wird alsdann das Rad 19, dem betreffenden
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Es ist noch zu bemerken, dass der Überträger 7, statt bloss den Regulator des Motors c zu verstellen, auch gleichzeitig auf den Regulator 4 einwirken könnte, und zwar in geeignetem Sinne, um so die Geschwindigkeit der Welle 27 zu erhöhen.
Auch könnte man denselben Motor dazu verwenden, sowohl den Regulator, der die konstante Geschwindigkeit ; sichert, als auch den Regulator. 3. welcher die veränderliche Geschwindigkeit erzielt und durch den Überträger 1 betätigt wird, anzutreiben.
Man könnte auch, statt mit Hilfe eines Differentialgetriebes zwei Bewegungen verschiedener Geschwindigkeit v1 und v2 zu kombinieren, welche sich auf die vorstehend erklärt Weise ergeben.
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Endlich könnte man einen einzigen Motor mit konstanter Geschwindigkeit und einen von einem Übertrager beeinflussten Geschwindigkeitswechselmechanismus anwenden. Fig. 2 der
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in jedem Augenblicke den Werten der zu messenden Erscheinung proportional sind.
Endlich könnte man noch die im vorstehenden beschriebenen beiden letzten Typen der Vorrichtung kombinieren.
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1. Vorrichtung zur unmittelbaren Bestimmung des mittleren Wertes von irgend einer durch eine Mess-oder Anzeigevorrichtung beobachteten Erscheinung während einer beliebigen Zeit nach Patent Nr. 41593, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Übertrager beeinflusste intermittierend wirksame Kupplungsmechanismus durch einen gleichfalls vom Übertrager in Tätigkeit gesetzten, jedoch beständig arbeitenden Geschwindigkeitswechselmechanismus ersetzt wird, welcher gestattet, dem Tourenzähler eine in jedem Augenblicke veränderliche Geschwindigkeit zu geben, deren jeweilige Grösse dem Augenblickswerte der zu messenden Erscheinung proportional ist.