Fahrtschreiber
Die Erfindung betrifft einen Fahrtschreiber für Kraftfahrzeuge, bei dem ein zeitabhängig angetriebenes Tragglied für ein Diagrammblatt im aufklappbaren Deckel des Fahrtschreibers angeordnet ist und der Antrieb der weg- und geschwindigkeitsanzeigenden un'd aufzeichnenden Orange sowie (der Antrieb weiterer Organe zur Motordrehzahlmessung und aufzeichnung durch jeweils eine Antriebswelle in Verbindung mit einem Fliehkraft-Pendel erfolgt, dessen Fliehgewichte sich, entgegen der Wirkung einer Messfeder, auf einer zu ihrer umlaufenden Welle spb,ärisch verlaufenden Bahn bewegen.
Es ist eine Vielzahl von Fahrtschreibern bekannt, bei denen eine unterschiedliche Anordnung der Antriebsund Übertragungsorgane und -elemente entsprechend ihrem vorgesehenen Hauptzweck erfolgt. So sind die für die Messung, Anzeige und Aufzeichnung von Zeit, Geschwindigkeit und Wegstrecke vorgesehenen Geräte nur mit einem Antrieb von der Antriebsquelle her versehen, während für die Messung, Anzeige und Aufzeichnung der Motordrehzahlen, die im allgemeinen bisher nur auf der Rückseite der Diagrammscheibe erfolgt, ein zweiter selbständiger Antrieb erforderlich ist.
Alle bekannten Ausführungen haben das gemeinsla- me Merkmal, dass lalle Organe und Übertragungsele- menge der Antriebe sich im Gehäuse befinden, während sich eine Uhr und ein zeitabhängig angetriebenes Trag- glied für das Diagrammblatt sowie die Geschwindigkeitsund Motordrehzahlanzeige und das Kilometerzählwerk im Gehäusedeckel befinden.
Eine besondere Schwierigkeit bereitete bisher die Anordnung des Kilometerzählwerkes im Gehäusedeckel, weil der Antrieb des Kilometerzählwerkes nur über eine flexible bzw. längenver#nderliche, biegsame oder Teleskop-Welle zu ermöglichen war. Die zur Herstellung eines starren Antriebs erforderliche Anordnung des Kilometerzählwerkes im Fahrtschreibergehäuse konnte bisher nicht erfolgen, da mit dieser Massnahme das Diagrammblatt das Sichtfenster des Kilometerzählwerkes verdeckt und damit ein Ablesen unmöglich gemacht wird. Als weiterer Nachteil ist zu verzeichnen,
,dass be Aufzeichnung der Werte der gefahrenen Geschwindigkeit sowie der zurückgelegten Kilometer bisher nur auf der Vorderseite Ides Diagrammblattes erfolgt, während die Werte der Motordrehzahlen lauf der Rückseite festgehalten werden. Diese Art der Aufzeichnung erschwert eine Auswertung Ides Diagrammblattes ganz erheblich, da zu jedem Vergleich dieser Messwerte eine Blattwendung und Neuorientierung bzw. ein besonderes optisches Hilfsmittel notwendig ist.
Aber auch das Messwerk ist infolge der über die Grundausstattung mit Winkel- und Schneckengetrieben hinausgehenden Vielzahl von Übertragungselementen wie Hebel, Kupplungsglieder u.dgl. sehr störanfällig.
Durch die hohe Anzahl der kinematischen Übertragungsglieder wird die geräteeigene Fehlerkonstante relativ gross und 'die Linearität Ider Anzeige und Aufzeich- nung ist nur mit sehr grossen Aufwand zu ermöglichen.
Bekannte Typen von Fahrtschreibern oder Tacho- metern sind mit Fliehkraft-Pendeln ausgestattet, die überwiegend als Ring- oder Kreuzpendel ausgebildet sind. Infolge ihrer drehzahlabhängigen Auslenkung oder Spreizung oder Fliehgewichte betätigen diese eine durch Verbindungshebel mit ihnen verbundene Führungshülse und über weitere Übertragungselemente rdie Anzeigeund/oder Aufzeichnungssysteme.
Derartige Pendel sind in den mannigfaltigsten Formen und Ausführungen bekannt, haben aber entweder in ihrer mechanischen Wirkungsweise, oder aber in ihrem technologischen Aufbau bedeutende Nachteile.
Sphärisch bewegliche Ringpendel mit ihrem einteiligen Ring bieten den Vorteil einer einfachen mechani- sehen Bearbeitung.
Infolge der einseitigen Anordnung der Verbindungs- hebel zwischen Pendeiring und Führungshülse, tritt gerade in den oberen Drehzahlbereichen durch den einseitigen Zug der Verbindungshebel eine starke einseitige Reibung zwischen Pendeiwelle und Führungshülse auf.
Um diese einseitige Reibung und deren Einfluss auf das Messergebuis in erträglichen Grenzen zu halten, ist eine hohe Oberflächenqualität der Pendelwelle und der darauf oder darinnen gleitenden Führungshülse uuum- gänzlich. Dieser Aufwand macht jedoch die durch die einfache mechanische Bearbeitung des Ringpendels erreichten Vorteile sofort zunichte.
Sphärisch bewegliche Kreuzpendel mit (überwiegend vier) Pendelgewichten sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Sie bieten gegenüber den Ringpendeln zwar den Vorbeil, dass Idie auftretenden Seiten kräfte durch den zweiseitigen Angriff Ider Verbindungshebel weitestgehend kompensiert werden und somit der Einfluss der Oberflächengüte zwischen Pendelwelle und Führungshülse nicht so ausschlaggebend ist. Diese Kreuzpendel haben jedoch den Nachteil, dass das Montieren der vier Gewichte mittels Verbindungslaschen und das damit verbundene Auswuchten recht kompliziert und technologisch aufwendig ist.
Auch die radial beweglichen Einfach-Fliehkraft- Pendel mit zwei oder mehr Pendelgewichten weisen die Nachteile der Kreuzpendel auf. Als weiterer Nachteil kommt jedoch hinzu, dass die radiale Bewegungsrich- tung der Pendelhewichte im oberen Drehzahlbereich einen erheblich grösseren Platzbedarf des Pen,dlelsystems mit sich bringt.
Ein weiteres Kriterium der bekannten Pendelkon struktionen ist die Ausbildung der Führungshülse und die weitere Übertragung der Messbewegung von der Führungshülse auf die folgenden Übertragungsele meute.
Alle für die oben geschilderten Pendelsystem,e in Frage kommenden Ausführungen der Eührungshülsen lassen sich im wesentlichen auf zwei Grundsysteem zurückzuführen, die eine gleitende Führungshülse entwe- der aussen auf der Pendelwelle oder innen in der als Hohlwelle ausgebildeten; Pendelwelle vorsehen.
Der an sich sehr einfachen, aussen auf der Pendelweile gleitenden Führungshülse müssen eine Vielzahl von weiteren Übertragungselementen beigefügt werden, um die geradlinige Bewegung der Führungshülse in eine kreisbogenförmige Bewegung der Übertragungselemente umzuwandeln.
Eine bekannte Konstruktion sieht beispielsweise eine Führungshülse mit einer rundumlaufenden Zahnstange vor, die ihrerseits in ein Zahnsegment oder -rad eingreift und somit den jeweiligen Messwer auf ein Anzeitge- und/oder Schreibsystem überträgt. Eine hohe Ob er- flächenqualität der rotierenden Zahnstange ist hierbei die Voraussetzung zur Vermeidung übermässigen Verschleisses.
IEine weitere Konstruktion sieht eine Führungshülse mit aufgedrücktem Miniaturkugellager vo@ welches an seinem Aussenring Stifte trägt die in eine um einen beweglichen Mittelpunkt schwenkbare Gabel eingreifen, wobei dieses Gabelstück längenveränderlich in dem eigentlichen Übertragungshebel gelagert ist und auf diese Art den Ausgleich zwischen geradliniger Führung der Führungshülse und der kreisbogenförmigen Bewegung der Übertragungseinrichtung herbeiführt.
Alle diese Übertragungsmechanismen sind technolo wisch und demzufolge kostenmässig sehr aufwendig.
Die bekannten Konstruktionen sehen bei der als Hohlwelle ausgelegten Pendelwelle eine Führungshülse vor, in deren Bohrung eine fals Kugelgelenk ausgebildete Zugstange gelagert ist. Der Vorteil liegt in der einfachen Übertragung des geradlinigen Weges der Führungshülse auf den bogenförmigen Weg der weiteren Übertragungselemente, Ida das Kugelgelenk ein seitliches Ausweichen der Zugstange bohne weiteres zulässt.
Der Nachteil Idieser Konstruktion besteht jedoch darin, dass zwischen der mit dem Pendel rotierenden Führungshülse und der stillstehenden Zugstange ein grosser Verschleiss auftritt, der in kurzer Zeit zur Unbrauchbarkeit der Übertra- gungselementes führt.
Aus allem bisher geschilderten ergibt sich, dass die bisher vorhandenen Pendelkonstruktionen entweder einfach, aber dafür recht störanfällig oder aber zuverlässig und infolgedessen in ihrer Technologie und den Kosten aufwendig sind.
Zweck der Erfindung ist die Entwicklung eines Fahrtschreibers, der durch den einfachen Aufbau seiner Antriebsorgane und der dazugehörigen Übertragungselemente leime wirtschaftliche Fertigung ermöglicht. Dabei wird ausserdem eine Herabsetzung der Störanfälligkeit und eine Erhöhung der Funktionstüchtigkeit erreicht.
Gleichzeitig sind Vorrichtungen vorzusehen, die eine übersichtliche Aufzeichnungs- gunid Auswertungsmöglichkeit der Zeit-/Wegstrecken-Messergebnisse gestat ten. Auch für Idien Messwert Motordrehzahl sind die gleichen Voraussetzungen zu schaffen, um einen Ver gleich der im jeweiligen Zeitraum tätigen Kraftfahrer zu ermöglichen.
Die Aufzeichnung aller Messwerte soll so erfolgen, dass eine Auswertung ohne komplizierte me chanlische oder optische Hilfsmittel erfolgen kann, wobei die Organe raumsparend anzuordnen sind und zu diesem Zweck die Diagrammscheibe zwischen die einzelnen Organe einuuführen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Antrieb der Zeit-/Wegstrecken-Mess-, Anzeige- und Aufzeichnungs organe reines Fahrtschreibers derart auszubilden, dass mit wenigen Übertragungselementen eine kraftschlüssi- ige, geradlinige Verbindung hergestellt wird. Alle Ele mente zur Aufzeichnung der Zeit-/Weg-, Drehzahlmes- sung und Sonderkennzeichnung des im jeweiligen Messbereich tätigen Kraftfahrzeugführers sind für eine Kennzeichnung des Diagrammblattes lauf einer Seite vorzu sehen.
Weiterhin sind die einzelnen Elemente des Flieh kraft-Pendels so auszubilden, dass die funktionellen Vorteile des Kreuzpendels mit den technologischen Vorteilen des Ringpendels und die technologisch einen che Ausführung der Führungshülse mit eingebautem
Kugelgelenk mit dem bohren mechanischen Ge brauchswert der aussen geführten Führungshülse vereint werden.
Erfindungsgemäss wurde die Aufgabe dadurch ge löst dass alle Mess-, Anzeige- und Aufzeichnungsorga- ne im Gehäuse eines Fahrtschreibers angeordnet sind, wobei der Antrieb der einzelnen Organe von den
Antriebswellen über kraftschlüssige, geradlinige tbertra- gungselemente vorgesehen ist und die Aufzeichnung aller Messwerte auf einer Seite des Diagrammblattes durchgeführt wird. Das Diagrammblatt befindet sich in Betriebsstellung ganz oder teilweise zwischen einzelnen Organen des Fahrtschreibers.
Die jeweils zu einem Fliehgewichtspaar des Fliehkraftpendels gehörenden einzelnen Fliehgewichte sind derart ausgebildet, dass sie aus jeweils zwei Fliehgewichtsteilen bestehen, deren Teilungsebene in ihrem Verlauf mit der Rotationsachse des Fliehkraftpendels zusammenfällt.
Ausserdem können weitere Bauelemente zur Antriebsjustierung des Kilometerzählwerkes, zur Aufzeichnung von Sondervorgängen, eine Diagrammblattleiteinrichtung sowie spezielle Ausführungen der Kraft- übertragungselemenlte und Fliehgewichte des Flielikraft pendels vorgesehen stein.
Die zur Aufnahme der Zugstange vorgesehene Füb, rungshülse verhält mit Vorteil eine Bohrung, in der das gehärtete kugel- bzw. kegelförmige Ende der Zugstange geführt wird. Anstelle der bisher verwendeten einige schraubten Kugelpfanne tritt eine gehärtete Laufbuchse mit zur Achse retshtwinklig/spitzwineklig ausgebildeter Gegenlauffläche.
Zwischen dem kugl-/kegelförmigen Ende Ider Zugstange und der Gegenlauffläche der Liauf- buchse und der Führungshülse sind vorzugsweise eine bestimmte Anzahl von Kugellager-Kugeln oder entspre chender Wälzkörper angeordnet. Die Laufbuchse wird in ihrer Einbaulage durch einen Sicherungsring gehal turm.
Eis soll nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. In der Zeichnung sind Lagerstellen und Führungen, nur soweit sie unibe- dingt zum Verständnis erforderlich sind, dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Fahrtschreiber in geöffnetem Zustand;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Fliehkraft-Pendels;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Fliehkraft-Pendels im Teilschnitt;
Fig. 4 eine Darstellung der Teile eines in der Längsrichtung zusammenfügbaren Fliehgewichtes;
Fig. 5 eine Führungshülse mit Zugstange.
In feinem Gehäuse 1 eines Fahrtschreibers ist eine Antriebswelle 2 zum weg- und geschwindigkeitsab- hängigen Antrieb und eine weitere nicht dargestellte Antriebswelle ist zum motordrehzahlabhängigen Antrieb vorgesehen. Zur Messung, Anzeige und Aufzeichnung ader Fahrtgeschwindigkeit wird von der Antriebswelle 2 über einen Winkeltrieb 3 ein Fliehkraft-Pendel 4 angetrieben, dessen Fliehgewichte sich drehzahlabhängig verstellen und ihre Bewegung über eine Zugstange 5 auf einen Arm eines zweiarmigen Hebels 6 übertragen.
Diese Bewegung wird vom zweiten Arm des zweiarmigen Hebels 6 kraftschlüssig auf ein Aufzeichnungs element 7 übertragen. Das Aufzeichnungselement 7 ist in nicht dargestellter Weise geradlinig radial zur Diagrammblattmitte geführt und wird durch eine nicht bezeichnete Feder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Mit dem Aufzeichnungselement 7 ist einstückig eine Zahnstange 8 verbunden, durch deren Bewegung ein Zahnrad 9 gedreht wird. Mit ,dem Zahnrad 9 befindet sich gleichmittig ein nicht dargestelltes Geschwindigkeitsanzeigeorgan, das im Deckel 31 des Fahrtschreibers angeordnet ist und das vom Zahnrad 9 über eine nicht dargestellte Kupplung angetrieben wird.
Zur Ermittlung und Aufzeichnung einer Kurve eines bestimmten Wegabschnittes wird wiederum von der weg- und geschwindigkeitsabhängigen Antriebswelle 2 über einen mit ihr verbundenen Schneckentrieb 10 und weitere, zur Realisierung tdes Übersetzungsverhältnisses vorgesehene, Schneckentriebe 19, 20 ein Schneckentrieb 11 angetrieben. Auf der Achse des Schneckenrades des Schneckentriebes 11 ist eine Kurvenscheibe 12 fest angeordnet. Von dieser Kurvenscheibe 12 über einen Hebel 13 wird ein weiteres Aufzeichnungselement 14 geradlinig radial zur Mitte des Diagrammblattes 32 bewegt.
Zur Registrierung des vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Weges wird gleichfalls von der weg- und geschwindigkeitsabhängigen Antriebswelle 2 über die Schneckentriebe 10 und 19 ein Exzenter 16 angetrieben, dessen Hubbewegung über einen justierbaren Schalthebel 17 auf ein Kilometerzählwerk 18 übertragen wird.
Durch den Schalthebel 17 wird das Kilometerzählwerk 18 intermittierend, abhängig vom zurückgelegten Weg, in bekannter Weise weitergeschaltet. Die Justierung des Schalthebels 17 erfolgt durch einen Justierhebel 15.
Der Antrieb zur Messung, Anzeige und Aufzeichnung der Motordrehzahl erfolgt von der zweiten nicht dargestellten Antriebswelle. Von dieser wird über einen nicht dargestellten Winkeltrieb ein Fliehkraft-Pendel 21 bewegt, dessen Verstellweg über eine Zugstange 22 auf einen Arm eines zweiarmigen Hebels 23 übertragen wird. Diese Bewegung wird vom zweiten Arm des zweiarmigen Hebels 23 auf ein Aufzeichnungselement 24 übertragen. Durch eine nicht dargestellte Übertra- gungseinrichtung wird ausserdem die gemessene Grösse der Motordrehzahl auf einen Zeiger übertragen, der hinter der Frontscheibe des aufklappbaren Deckels 31 angeordnet ist.
Grundsätzlich können mehrere Organe, z. B. zum Messen und Aufzeichnen der Geschwindigkeit und der Motordrehzahl einen gleichen prinzipiellen Aufbau auf weisen.
Zur Erzeugung einer weiteren Kurve auf dem Diagrammblatt 32 ist ein Aufzeichnungselement 27 vorgesehen.
Dieses Aufzeichnungselement 27 kann bei geschlossenem Fahrtschreiber von aussen durch einen Hebel 26 über ein Koppelglied 25 verstellt werden. Für den Hebel 26 sind zwei oder mehr Raststellungen vorgesehen, so dass das Aufz'elchnungs'element 27 zwei oder mehr feste Stellungen einnehmen kann und in diesen Stellungen konzentrische Kreise auf dem Diagrammblatt 32 aufzeichnet. Dadurch ist es möglich, äussere Einflüsse auf den Fahrtablauf aufzuzeichnen, so kanin z.
B. bei Besetzung des Kraftfahrzeuges mit mehreren Fahrern jedem Fahrer eine bestimmte Raststellung des Hebels 26 und damit eine bestimmte konzentrische Kurve auf dem Diagrammblatt 32 zugeordnet werden.
Die Aufzeichnungselemente 7, 14, 24 und 27 sind in einer radialen Linie zur Mitte des Diagrammblattes 32 angeordnet und die entsprechenden Antriebe bzw. Verstelleinrichtungen sind so ausgebildet, dass die Bewegung der Aufzeichnungselemente 7, 14, 24 uad 27 stets auf der gleichen radialen Linie erfolgt. Durch diese Anordnung ist es möglich, alle ermittelten Werte auf einer Seite des Diagrammblattes 32 aufzuzeichnen.
In der Mitte des aufki'appbaren Deckels 31 befindet sich ein nicht diargestellter zeitabhängliger Antrieb für das Diagrammblatt 32. Diesem Antrieb obliegt auch gleichzeitig die Haltung und Zentrierung des Diagrammblattes 32.
Am Gehäuse 1 ist in der Nähe des Scharniers für den aufklappbaren Deckel 31 ein Gleitblech 28 befestigt, das um eine Achse 29 schwenkbar ist. Ein freies En,de des Leitbleches 28 greift in eine am Deckel 31 vorgesehene Zwangsführung 30 ein. Beim Schliessen des Dekkiels 31 bewegt sich, das freie Ende Ides Leitbleches 28 in der Zwangsführung 30 und dadurch wird das Leitblech 28 um die Achse 29 geschwenkt. Das Leitblech 218 ist so ausgebildet, dass das eingelegte Diagrammblatt 32 von ihm abgestützt wird. Durch die Schwenkbewegung des Leitbleches 28 ibeim Schliessen des Deckels 31 wird das Diagrammblatt 32 in die Betriebsstellung zwischen die einzelnen Organe des Fahrtschreibers geführt.
Das jedem Antrieb nachgeordnete Fliehkr'aft-Pendel ist derart ausgebildet, dass sein Fliehgewichtspaar aus jeweils in Längsrichtung zusammenfügbaren Fliehge- wichte besteht, deren einzelne Fliehgewichtsteile 101; 102 nach erfolgtem Aneinanderfügen entweder durch gesonderte Passstifte oder -hülsen -bzw. sofort in Passbohrungen geführte Niete 103 ausgerichtet und mitein ander verbunden werden.
Über Verbindungshebel 104 wird Idie drehzahlabhängige Spreizung der Fliehgewichte auf die im Inneren der Pendeiweile 105 .geführte
Führungshülse 106 übertragen. Eine infolge Drehzahlanstiegs erfolgende grössere Spreizung der Fliehgewichte des Fliehkraft-Pendels hat eine Igrössere Spannung einer 5n tan sich bekannter Weise dem Anzeige- und/oder Schreib system zugeordneten und nicht dargestell-ten Rückholefeder zur Folge.
Diese, gerade iim oberen Drehzahlbereich ansteigende Zugbelastung auf die Zug- stange 107 wird von zudem durch das gehärtete kugeloder kegelförmig ausgebildete Ende der Zugstange 107, den gehärteten, zur Achse recht- bzw. spitzwinkiig angeordneten Gegenlaufflächen in der Führungshülse
106 und in der Laufbuchse 109 und den dazwischen angeordneten Kugellager-Kugeln 108, ähnlich der an sich bekannten Art eines Axial-Pendellagers, aufgenommen. Anstelle oder Kugellager-Kugeln können auch andere Wälzkörper wie Kegelrollen eingesetzt werden, wobei Idann die Laufflächen entsprechend ausgebildet sein müssen.
Durch einen Sicherungsring 110 wird die Laufbuchse 109 in der Führungshülse 106 festgehalten, so -dass diese Verbindung sich rauch unter den ungünstig- sten Betriebsbedingungen nicht lösen kann.