Getriebe zur selbsttätigen Ableitung eines Momentanwertes aus einem Integraiwert bei Impuls-Integration einer Grölle.
Es sind bereits mechanische Multipliziergetriebe zur Integration einer zeitlich variablen physikalisch definierten Produktgrösse, insbesondere für Mengenmesser auf wärmetechnischem Gebiete, bekanntgeworden.
Solche Multipliziergetriebe für Mengenmessung können ein Zählwerk aufweisen, auf dem die integrierte Wärmemenge abgelesen werden kann; ferner kann die Wassermenge und die Temperaturdifferenz gesondert abgelesen werden. Nachteilig ist bei solchen Getrieben, dass sie die eigentliche Wärmeleistung, die öfters von grossem Interesse ist, nicht zur Anzeige bringen. Bei den bekannten Geräten der oben erwähnten Art kann die Wärmeleistung nur durch nichtselbsttätige Multiplikation von zusammengehörigen Werten von Wassermenge und Temperaturdifferenz gefunden werden, was ein zeitraubendes und umständliches Verfahren bedeutet.
Gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch umgangen, dass ein Getriebe zur selbsttätigen Ableitung eines Momentanwertes aus einem Integralwert bei Impuls-Integra tion einer Grösse vorgesehen wird, welches Ge triebe dadurch gekennzeichnet ist, dass die Impulse für das Integral und die Impulse einer besonderen Impulsquelle auf ein Differentialgetriebe einwirken und einen vom Differentialgetriebe verstellten Zeiger für den momentanen Grössenwert derart beeinflussen, dass die Grössen-Impulse an sich den Zeiger tendenzmässig vortreiben und die Hilfsimpulse an sich ihn zurückholen, wobei die Dauer der Hilfsimpulse von der Stellung des Zeigers bestimmt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Darin ist mit 1 eine Welle bezeichnet, die von einer an sich bekannten Einrichtung zur Grössen-Integration angetrieben wird. Diese Einrichtung ist in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt worden, da sie für die Erfindung nicht wesentlich ist. Auf der Welle 1 ist ein Zahnrad 2 fest angeordnet, welches die Drehbewegung der Welle 1 über ein Zahnrad 3 auf ein Zählwerk 4 überträgt.
Die nach rechts verlängerte Welle 1 ist ferner mit dem linken Sonnenrad 5 eines Differentialgetriebes D verbunden, dessen anderes Sonnenrad 6 mit einem Zahnrad 7 fest verbunden ist und dessen Planetenrad 8 eine Schnecke 9 verdrehen kann. Das Zahnrad 7 steht im Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 10, welches mit einem linken Teil 11 einer Kupplung fest verbunden ist, während ein rechter Teil 12 derselben Kupplung auf der Welle 13 eines Motors 14 längsverschiebbar, aber relativ zu ihr nicht verdrehbar angeordnet ist.
Der Kupplungsteil 12 ist mit einer Scheibe 15 fest verbunden, die vermittels einer Gabel 16 eines in 17 drehbar gelagerten hebels 18 auf der Motorwelle 13 un- ter der Wirkung einer Feder 19 nach rechts und unter der Wirkung eines Magneten 20 nach links verschoben werden kann. Aus der Zeichnung ist leicht ersichtlich, dass bei erregtem Magneten 20 die beiden B : upplungs- teile 11 und 12 miteinander gekuppelt werden und infolgedessen der Motor 14 mit dem Zahnrad 10, bzw. mit dem Sonnenrad 6, verbunden wird.
Die Umlaufbewegungen des Planetenrades 8 werden über die Schnecke 9 auf ein Schnekkenrad 21 übertragen, auf dessen Achse ein Zeiger 22 fest angeordnet ist. Die Spitze des letzteren spielt vor einer Skala 23. Gegen sein rechtes Ende weist der Zeiger 22 einen Kontakt 24 auf, welcher mit einer hinter dem Zeiger sich drehenden Kontaktscheibe 25, die durch einen Motor 26 kontinuierlich angetrieben wird, bei jeder Umdrehung derselben einen zeitlich mehr oder weniger langen Kon- takt macht. Dabei ist die Kontaktscheibe 25 über eine Bürste 27 mit dem einen Pol einer Spannungsquelle verbunden, während der andere Pol dieser Spannungsquelle über den Magneten 20 und eine elastische Zuführung 28 mit dem Zeiger verbunden ist.
Zeiger 22 und Kontaktscheibe 25 können von den übrigen Teilen der Einrichtung isoliert angeordnet sein. Die beiden Motoren 14 und 26 können mit der gleichen Spannungsquelle, an welcher der Magnet 20 angeschlossen ist, verbunden sein. Durch die besondere Formgebung der Kontaktscheibe 25 wird erreicht, dass während der Zeiger 22 über dem Skalenanfang steht, keine Impulse für den Magneten 20 erzeugt werden, während bei der Abwärtsbewegung des Zeigers gegen das Skalenende Impulse erzeugt werden, deren Dauer stetig bis zu einem gewissen Betrage zunimmt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist nun die folgende:
Die Welle 1 bewege sich ruckweise mit veränderlicher Impulsfrequenz in der gezeichneten Drehrichtung. Über die Zahnräder 2 und 3 wird das Zählwerk 4 entsprechend verstellt, so dass an diesem die integrierte Grösse abgelesen werden kann. Gleichzeitig werden die Bewegungen der Welle 1 auf das Sonnenrad 5 des Differentialgetriebes D übertragen, wobei diese Bewegungen bei ruhendem Zahnrad 7 über das Planetenrad 8 auf die Schnecke 9 und somit über das Schneckenrad 21 auf den Zeiger 22 übertragen werden.
Die Verhältnisse sind nun so gewählt, dass letzterer infolge der Bewegungen der Welle 1 die Ten denz hat, sich nach unten zu bewegen, das heisst er würde bei tatsächlich stillstehendem Zahnrad 7 immer weiter gedreht und schliess lich bei 100% auf der Skala 23 anstehen. Dies wird jedoch durch die periodisch erfolgende und im Vergleich zur Verdrehung des Sonnenrades 5 gegenläufig verlaufende Verdre hung des Sonnenrades 6 verhindert. Zeigt nun der Zeiger 22 auf einen bestimmten Skalateil, der beispielsweise einer gerade bestehenden Wärmeleistung entspricht, so müssen sieh die beiden Sonnenräder 5 und 6 so im gegenläufigen Sinne drehen, dass der Zeiger 22 in seiner Lage verbleibt, solange sieh die betreffende Wärmeleistung nicht ändert.
Dies bedingt, dass auf das Sonnenrad 6 grundsätz lich gleich vieI Impulse, bzw. Vorschübe glei cher Dauer übertragen werden wie über die Welle 1. Werden hingegen zu wenig Impulse auf das Sonnenrad 6 übertragen, so eilt das Sonnenrad 5 dem Sonnenrad 6 vor und lässt den Zeiger 22 nach höheren Skalenwerten wandern, und zwar so lange, bis die Impulse auf die beiden Sonnenräder wieder gleich geworden sind und diese sieh wieder gleich schnell gegenläufig drehen. Die Impulse auf das Sonnenrad 6 werden in ihrer Dauer durch die Berührung zwischen Zeigerkontakt 24 und Kontaktscheibe 25 bestimmt und beim Erregen des Magneten 20 durch den Motor 14 übertragen.
Durch entsprechende Formgebung der Kontaktscheibe 25 wird diese Impulsdauer so eingestellt, dass das Produkt Impulsfrequenz mal Dauer bei allen Teilstrichen der Skala 23 dem Produkt Vorschubfrequenz mal Dauer der Welle 1 entspricht.
Es ist selbstverständlich, dass die beschriebene Einrichtung nicht nur zum Ablesen eines Momentanwertes herangezogen werden kann, sondern auch besonders gut zur Regi- strierung geeignet ist, da der Zeiger 22 mit einer verhältnismässig grossen Kraft verdreht wird. In diesem Falle ist es zweckmässig, wenn die Skala 23 linear eingeteilt ist.
Die Welle 1 kann, falls sie durch ein bekanntes Multipliziergetriebe für die Ermittlung der Wärmemenge angetrieben wird, eine konstante Impulsdauer und eine variable Impulsfrequenz aufweisen. Demgegenüber ist die Impulsfrequenz der beschriebenen Einrichtung 24, 25 konstant und die Dauer der Vorschübe variabel. Dies verhindert aber nicht, dass auch in diesem Fall eine Anzeige, bzw.
Registrierung ausgeführt werden kann. Der einzige Nachteil ist der, dass der Zeiger 22 sich nicht stetig bewegt, sondern je nach dem zeitweisen Ausfall der Grössen und Hilfsimpulse ruckweise kleine Pendelbewegungen ausführt. Es hat sich nun erwiesen, dass dieses Verhalten des Zeigers die Messangabe praktisch nicht stört.
Bei stillstehender Welle 1 wird der Zeiger 22 nach oben verdreht, bis er am Skalaanfang anschlägt und somit den Wert Null anzeigt, entsprechend beispielsweise einer Wärmeleistung Null. Bei Ausfall der Spannungsquelle und weiter drehenden Welle 1 wird der Zeiger 22 nach unten verdreht, bis er am Skalaende anschlägt. In diesem Falle muss unter Umständen verhütet werden, dass die die Welle 1 antreibende Grössenmessvorrichtung durch Blockierung beschädigt wird.
Dies kann zweckmässig dadurch geschehen, dass auf der Welle 1 der in der Zeichnung nicht dargestellten Mengenmesseinrichtung und dem Zahnrad 2 oder auch zwischen dem Zahnrad 2 und dem Sonnenrad 5 eine Rutsehkupplung eingefügt wird. Eine solche Rutsehkupplung würde dann auch im normalen Betriebe in Tätigkeit treten, wenn die Impulsintervalle von Welle 1 kleiner als diejenige der Hilfsimpulseinrichtung ausfallen. Dies ist aber praktisch nur sehr selten der Fall.
Die beschriebene Vorrichtung lässt sich auch für eine Fernanzeige bzw. Registrierung des Momentanwertes ausbilden. Es genügt dazu, die Welle 1 durch eine Fernsteuereinrichtung anzutreiben, beispielsweise elektrisch.