DE105844C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Von den bisher bekannten Vorrichtungen zum Aufzeichnen des Profils eines von einem die betreffende Vorrichtung tragenden Fahrzeuge befahrenen Weges beruht eine mit dem Gegenstande der Erfindung verwandte Art darauf, dafs ein von einem Laufrade des Fahrzeuges zwangläufig angetriebenes und verschiebbar gelagertes Mefsrädchen infolge der Abweichung des Fahrzeuges und der damit fest verbundenen Vorrichtung von der durch ein pendelartig aufgehängtes Gewicht beständig eingehaltenen senkrechten Lage gegen die Achse einer von dem Mefsrädchen durch Reibung gedrehten Walze schräg gestellt wird, wodurch einerseits das Mefsrädchen und ein damit verbundener Zeichenstift längs dieser Walze senkrecht zur Bewegungsrichtung eines durch die Drehung der Walze bewegten Papierstreifens verschoben wird, so dafs auf letzterem das Profil des befahrenen Weges wiedergegeben wird. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch die Patentschrift Nr. 68554 t>ekannt geworden.

Diese Einrichtung hat indessen den erheblichen Nachtheil, dafs der Natur der Sache nach die relative Bewegung des Gewichtes durch Vermittelung mehrerer Mechanismen, wie Hebel- und Zahnübertragungen, dem zwangläufig angetriebenen Mefsrädchen rnitgetheilt werden mufs, welche Mechanismen sämmtlich todten Gang besitzen, der sich infolge der Abnutzung beständig vergröfsern mufs. Infolge dessen ist die Genauigkeit der Einrichtung von vornherein ungenügend oder sie wird es im Gebrauch bald, weil beispielsweise infolge des todten Ganges geringe Abweichungen von der Waagrethten eine Schrägstellung des Mefsrades nicht bewirken können. Alsdann wird beim Befahren von Wegen mit relativ geringer Steigung von der Vorrichtung keine Höhendifferenz aufgezeichnet, selbst wenn der Weg sehr lang und daher der gesammte erreichte Höhenunterschied sehr bedeutend ist.

Diese Uebelstä'nde sind nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden, dafs einerseits das Mefsrädchen nicht zwangläufig angetrieben, sondern von dem zwangläufig angetriebenen Papierstreifen mitgenommen wird, gegen dessen Bewegungsrichtung dieses Mefsrädchen durch Drehung eines das Rädchen frei drehbar und längs seiner Achse verschiebbar tragenden Rahmens schräg gestellt wird, wobei dieser Rahmen durch das Gewicht oder Pendel ohne Vermittelung dem todten Gang und der Abnutzung unterworfener Theile mittelst Schnüre bethätigt wird.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Aufzeichnen des Profils, Fig. 2 einen Grundrifs derselben; Fig. 3 stellt den Aufzeichner-Rahmen in Seitenansicht, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Zweirades dar, an welchem die Vorrichtung gebrauchsfertig angebracht ist.

Fig. 5 zeigt eine Einzelansicht im Schnitt, Fig. 6 eine Abänderung des Aufzeichners.

Das Gestell. der Vorrichtung besteht aus zwei ebenen Platten AA¹, welche durch Stehbolzen BB¹ und durch die Spindeln C¹ D¹ der Rolle C bezw. der Trommel D im Abstand erhalten werden. Das Papier oder ein sonstiger die Zeichnung aufnehmender Streifen ist auf der Rolle D aufgewickelt und läuft über die Trommel C¹ zu der Rolle E, wie weiter unten angegeben. Um dem Papier eine geeignete Spannung zu geben, ist die Rolle D mit einer einstellbaren Reibungsbremse L (Fig. i) versehen, welche auf die Spindel D¹ dieser Rolle einwirkt. An der Gestellplatte A¹ ist ein gebogener Arm F befestigt, welcher den hin- und herbeweglichen Aufzeichner-Rahmen G trägt. Der Arm F hat einen senkrechten Theil F¹, in welchen der senkrechte Zapfen G¹ des Aufzeichner-Rahmens gelagert ist. Am oberen Ende dieses Theiles F¹ ist ein Joch F² angeordnet, an welchem . die Enden der Flachfeder F³ befestigt sind. Auf dieser Feder ist ein Metallstück angebracht, in dem sich eine Stellschraube α mit Gegenmutter a^l befindet. Durch Verstellung der Schraube α kann die Spannung der Feder verändert werden, derart, dafs das Mefsrädchen H, welches hier zugleich als Aufzeichner dient, einen tieferen oder flacheren Eindruck in dem Aufzeichnungsstreifen herstellt.

Der Aufzeichner-Rahmen G ist nach unten zu gabelförmig ausgebildet, und in den Armen der Gabel ist eine cylindrische Spindel G³ befestigt , auf welcher sich das Aufzeichner-Rädchen .if-frei und ungehindert vorwärts und rückwärts verschieben kann.

Das eine Ende des Rahmens ist mit einer Nuth versehen, in welcher ein Arm J lose passend angeordnet ist, der an dem einen Ende . einen verdickten Theil hat, welcher die Lagerung bildet, und am anderen Ende eine Spannschraube G² trägt, mit der die Verbindungsschnur T festgeklemmt wird, die den Aufzeichner-Rahmen mit dem Pendel Q verbindet. Beiderseits des Armes J sind Stellschrauben J² derart angeordnet, dafs der Aufzeichner-Rahmen . und der von demselben getragene Zeiger X in die Nullstellung der Scala X¹ gebracht werden kann. Letztere ist an der Gestellplatte A befestigt. Der Arm J läfst eine gewisse Federung zu, so dafs eine beträchtliche Nachstellung möglich ist, indessen ist nicht beabsichtigt, an dieser Stelle eine sehr einschneidende Nachstellung vorzunehmen. Die umfangreichen Nachstellungen werden durch Aenderung der Länge der Schnur T nach beiden Seiten von der Mittellage ermöglicht. Der Aufzeichner H besteht aus einem cylindrischen, metallenen Körper, der eine verhältnifsmäfsig lange Nabe H¹ besitzt, um ihm eine genügende Lagerungsfiäche auf der Spindel G³ zu gewähren. Der mittlere Theil des Aufzeichners trägt eine kreisförmige Schneide.?/², welche ausgezahnt ist, um den Aufzeichnungsstreifen / zu durchlochen oder zu markiren. Der Aufzeichner, kann sich auf der Spindel G³ frei nach vorwärts und rückwärts verschieben und wird daher, wenn der Aufzeichner-Rahmen in einen Winkel zu seiner normalen Ebene eingestellt wird, quer über den Aufzeichnungsstreifen hinweglaufen und das Profil des befahrenen Weges aufzeichnen. Durch geeignete Einstellung der Theile kann es erreicht werden, dafs der Aufzeichner die Veränderungen in senkrechter Höhe in demselben Mafsslab verzeichnet, wie die linearen Abstände. Indessen sind die Veränderungen in der Höhenlage im Verhälthifs zur Länge der befahrenen waagrechten Strecken sehr klein. Es ist daher vorzuziehen, den senkrechten Mafsstab gröfser zu machen als den waagrechten. Man kann jedoch in beiden Fällen den von der Maschine zurückgelegten Weg unmittelbar ablesen und es erfordert keine Rechnung, um das Profil des Weges zu bestimmen.

Zur Liniirung des Papierstreifens / können Bleistifte K¹ dienen, welche an federnden, flachen Metallstreifen K angebracht sind. Man kann indessen auch liniirtes Papier verwenden, so dafs dann diese Bleistifte fortfallen. Die Bleistifte werden zweckmäfsig nicht in einer geraden Linie, sondern so angeordnet, dafs die von der Mitte weiter abstehenden an die Tragschiene K dieser Bleistifte näher herangerückt sind. Hierdurch wird dem sich hin- und herdrehenden Rahmen G ein weiterer Ausschlag ermöglicht, ohne die Länge der Vorrichtung zu vergröfsern. Die Federn K werden von der Tragschiene K² gehalten, welche an den Platten AA¹ des Gestelles befestigt ist. Diese Tragschiene K'² ist um einen Zapfen drehbar und kann durch eine Mutter K^s festgestellt werden, so dafs man die Spannung der Federn K verändern kann, indem man die Tragschiene in passender Stellung festspannt. Gewünschtenfalls kann die Tragschiene auch zurückgedreht werden, so dafs die Bleistifte aufser Berührung mit dem Papier kommen und in dieser. Stellung durch die Mutter festgehalten werden.

Aus Fig. 5 ist die Einrichtung, welche zur Bewegung des Papierstreifens dient, klar ersichtlich. Der Papierstreifen läuft, von der Rolle D ausgehend, aufwärts über den Aufzeichnertisch M, von dort theilweise um die zwangläufig angetriebene Trommel C und die unter Federdruck stehende Trommel N zur Rolle E. Die Spindel der Trommel N wird

von unter Federdruck stehenden Blöcken N³ getragen, die sich in Führungsschlitzen iV⁴, welche an der Aufsenseite der Gestellplatten angebracht sind, aufwärts und abwärts verschieben können. Der Druck, welchen die Trommel auf das Papier / und den unten erläuterten Gurt P ausübt, kann mittelst der ' Federn N¹ durch die Stellschrauben N² verändert werden.

Der Erfinder hat gefunden, dafs, wenn man den Aufzeichnertisch M mit einem festen Stück von Leder oder ähnlichem Material überzieht, um eine weiche Unterlage herzustellen, sich diese letztere bald mit kleinen Löchern oder Vertiefungen bedeckt, welche von dem Aufzeichner herrühren, und dafs es eine beträchtliche Bewegung von Seiten des Pendels erfordert, um den Aufzeichner von diesen Vertiefungen frei zu machen.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird ein Gurt P verwendet, welcher aus Leder oder anderem geeigneten Stoff besteht, der ein festes Gefüge besitzt, aber doch weich genug ist, um eine nachgiebige Unterlage für den Aufzeichner herzustellen. Das eine Ende des Gurtes läuft über die Rolle P¹ und das andere über die Trommel C. An dem Gestell der Vorrichtung oder auch an einem besonderen Träger ist die bereits erwähnte Rolle E angebracht, welche den Papierstreifen aufwickelt, nachdem die Aufzeichnung darauf gemacht ist. Diese Einrichtung hat sich als besonders zweckmäfsig erwiesen, denn sie ermöglicht, die fertige Zeichnung ohne Schwierigkeit zu entfernen und eine neue Papierrolle in die Vorrichtung einzusetzen, und aufserdem ist die Aufzeichnung der Beobachtung zugänglich, während sich der Papierstreifen nach der Rolle E¹ hin bewegt.

An der einen Seite der Rolle E ist eine Riemscheibe E¹ angeordnet (in Fig.- 5 in punktirten Linien angedeutet) und über diese sowie eine entsprechende Riemscheibe C² an der Trommel C läuft ein Riemen O; die Riemscheibe an der Trommel ist ein wenig gröfser als die an der Rolle E und die letztere wird sich daher etwas schneller zu drehen streben als diese Trommel. Dieses wird indessen durch das Papier verhindert, so dafs der Riemen etwas gleitet und eine Spannung auf das Papier ausübt, welche stets erhalten bleibt und von dem Durchmesser des auf der Rolle aufgewundenen Papiercylinders praktisch unabhängig ist. An dem Ende der Trommel C ist ein Schneckenrad W⁴ angebracht, in welches eine Schnecke W³ eingreift, die am oberen Ende einer Spindel W'² sitzt. Diese Spindel W² ist an ihrem unteren Ende in einer geeigneten Lagerungshülse W⁵ gelagert, welche am Gestell des Fahrrades befestigt ist. Das untere Ende dieser Spindel trägt eine Schnecke W¹, welche mit einem Schneckenrade W in Eingriff steht, das an der Nabe des Hinterrades angebracht ist. Da hiernach die Trommel von einem Rade des Fahrzeuges zwangläufig angetrieben wird, so wickelt; sie eine der befahrenen Wegstrecke entsprechende Länge des Papier-Streifens von der Rolle D ab. Ein Uebertragungsverhältnifs von 30 cm auf 1 km hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen.

Um solche Verbindungen zwischen dem Aufzeichner und dem Pendel zu vermeiden, welche Gelegenheit zu todtem Gange geben^ ist das Pendel Q. mit dem Aufzeichner-Rahmeri durch ein schmiegsames Band verbunden, beispielsweise durch eine Schnur oder einen Draht T. Das Gewicht ist also mit dem Aufzeichner-Rahmen unmittelbar verbunden, statt dafs es von einem Zapfen getragen wird, so dafs das Pendel selbst jede Lockerung ausgleicht. An den Enden der Stehbolzen B und B ^: sind je eine Anzahl von Schnurrollen R bezw. R¹ angebracht, und ebenso sind in dem. Pendel Q. Schnurrollen Q.¹ bezw. Q² vorgesehen. Diese verschiedenen Rollen bilden zusammen zwei flaschenzugähnliche Ronensysteme. Der mittlere Theil der Schnur T ist an dem Aufzeichner-Rahmen mittelst der Klemmschraube G² befestigt und das eine Ende läuft über eine der Rollen i?, dann um eine der Rollen Q.¹ u. s. f., bis die gewünschte Anzahl von Windungen erreicht ist, worauf das Ende der Schnur bei U befestigt wird. Das andere Ende der Schnur ist um die Rollen .R¹ und Q.² in ähnlicher Weise herumgeführt und bei U¹ befestigt. Auf der Zeichnung sind obige drei Rollen dargestellt und nur zwei derselben verwendet; natürlich kann man eine gröfsere oder geringere Anzahl solcher Rollen anwenden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Das Pendel wird von der schmiegsamen Verbindung T, welche mit dem Aufzeichner-Rahmen G in Verbindung steht, vollkommen getragen. Der letztere kann sich daher nur bewegen, wenn das Pendel gegenüber dem übrigen Theil der Vorrichtung einen Aus^ schlag macht. Die Anordnung der Schnurscheiben, des Gewichtes und des Aufzeichners ist derart, dafs der letztere stets wieder in dieselbe Lage gebracht wird, wenn das Pendel einen bestimmten Ausschlag macht, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob der Apparat aufwärts oder abwärts bewegt wird.

Um zu verhindern, dafs das Pendel seitwärts ausschwingt, ist eine in der Bewegungsebene drehbar befestigte Hängestange V vorgesehen, welche durch das Gewicht hindurchgeht und am unteren Ende mit einer Mutter versehen ist, um das Herabfallen des Gewichtes, im Fall die Schnur T zerreifst, zu verhüten. Das Gewicht und die Bewegung

des Pendels ist ganz unabhängig von der Führung V, ausgenommen, dafs die letztere nicht seitwärts zur Fahrrichtung ausschwingen kann. Eine Einrichtung zur Einstellung der Schnur ist nicht vorgesehen, da diese nicht, erforderlich erscheint; es kann indessen auch irgend eine von den bekannten derartigen Einrichtungen angewendet werden.

Das Spiel der Vorrichtung vollzieht sich wie folgt:

Wenn mittelst des Schneckenrades W, der Schnecke W\ der Spindel W¹, der Schnecke W^s und des Schneckenrades Wⁱ die Trommel C bei der Bewegung des Fahrrades in Umdrehung versetzt wird , so wird der Papierstreifen von der Rolle D mit einer Geschwindigkeit abgezogen, welche von derjenigen Geschwindigkeit abhängt, mit welcher sich das Fahrrad bewegt. So lange das Profil des Weges waagrecht verläuft, macht der Aufzeichner H eine gerade Linie bezw. eine gerade Reihe von kleinen Durchlochungen in den Papierstreifen; sobald indessen das Profil von der Waagrechten abweicht und entweder steigt oder fällt, lenkt das Pendel den Aufzeich ner-Rahmen durch die daran angreifende Schnur T in einem gröfseren oder geringeren Grade von der dargestellten Stellung ab, so dafs der Aufzeichner sich in einem Winkel quer über das Papier bewegt. Die Gröfse dieses Winkels hängt von dem Grade der Ablenkung des Pendels ab. Sobald das Zweirad wieder eine waagrechte Wegstrecke erreicht, stellt das Pendel den Aufzeichner wieder gerade, aber so lange das Fahrzeug seine gegenwärtige Höhenlage beibehält, verharrt dieser Aufzeichner in dem erreichten Abstande von der der Höhenlage des Ausgangspunktes entsprechenden Mittellinie. Erst wenn das Fahrzeug wieder um denselben Betrag abwärts gelangt ist, wie es sich vorher aufwärts bewegt hat, ist der Aufzeichner wieder zu der der ersten Höhenlage entsprechenden Linie zurückgekehrt.

Ist der senkrechte Mafsstab der Vorrichtung so grofs gewählt, dafs der Aufzeichner bei lange dauerndem Befahren einer Steigung von dem Papierstreifen am Rande herabläuft, so ist es nur nöthig, alsdann den ersteren von der einen Kante des Papieres zur andern zurückzuschieben, worauf der Apparat richtig weiter arbeitet. Wenn das aufgezeichnete Profil von der Vorrichtung abgenommen wird, so kann das Papier an der Stelle, wo der Aufzeichner verschoben wurde, durchgeschnitten und die Enden der Aufzeichnung zusammengefügt und die Theile der ganzen Profilaufzeichnung so zusammengeklebt werden. Hierdurch wird der Bereich der Anwendbarkeit der Vorrichtung ein nahezu unbegrenzter, und man braucht nur einfach neue Papierrollen in die Vorrichtung einzusetzen.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform des Aufzeichners in etwas vergröfsertem Mafsstabe dargestellt. Der Aufzeichner ist so angeordnet, dafs er bei jeder zurückgelegten Meile eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen macht. Um nun das Ablesen der Aufzeichnung zu erleichtern , sind am Aufzeichner ein oder mehrere besonders gestaltete Zähne h vorgesehen, so dafs in bestimmten Abständen, beispielsweise je 8 mal auf der einer Meile entsprechenden Strecke, eine Lochung im Papierstreifen hergestellt wird, welche sich erheblich von den benachbarten Löchern unterscheidet. Dies ist besonders vortheilhaft, wenn das Papier nur längs mit einer Linientheilung versehen ist.

Die Vorrichtung ist hier in Verbindung mit einem Fahrrade dargestellt, weil sich bei einem solchen die einfachste und billigste Bauart der Einrichtung ergiebt. Bei manchen Arten von Arbeiten, wobei genauere Arbeit erforderlich und ein gröfseres Gewicht nicht von Bedeutung ist, kann man die Vorrichtung auch in gröfserem Mafsstabe ausführen und auf anderen Arten von Fahrzeugen anbringen, beispielsweise auf vierräderigen Wagen. '

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufzeichnen des Längenprofils eines von einem Fahrzeuge befahrenen Weges mit Hülfe eines Schreibrädchens, das durch ein Pendel je nach der Neigung des Weges mehr oder minder schräg zur Papierfläche gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dafs das Pendelgewicht nicht nach Art eines Pendels an einem Pendelstab, sondern an Schnüren 'aufgehängt ist, welche über Rollen laufen und an dem verschwenkbaren Rahmen des Schreibrädchens befestigt sind, welch letzteres von der von einem Rade des Fahrzeuges zwangläufig angetriebenen Aufzeichnungsfläche durch Reibung gedreht wird und auf seiner Achse frei verschiebbar ist, derart, dafs beim Befahren von geneigtem Gelände mittelst der Schnüre das Mefsrädchen unter Vermeidung todten Ganges schräg gegen seine zur Bewegungsrichtung dieser Fläche senkrecht stehende Mittellage gestellt Und infolge dessen der Neigung des Weges gegen die Waagrechte entsprechend bei seiner Drehung auf seiner Achse verschoben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch ι , bei der das Mefsrädchen mittelst geeigneter Zähne an seinem Umfang bei seiner Drehung Eindrücke oder Löcher in dem die Aufzeichnungsfläche bildenden Papierstreifen herstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die das Gewicht mit dem Aufzeichner-Rahmen verbindenden Schnüre über flaschen-

zugähnliche, am Gestell und am Gewicht befestigte Rollensysteme laufen, derart, dafs die Bewegung, welche das Gewicht gegenüber dem Gestell der Vorrichtung macht, entsprechender Vergröfserung auf den

Aufzeichner-Rahmen übertragen wird.

Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher am Umfange des Aufzeichnerrädchens ein oder mehrere besonders gestaltete Zähne vorgesehen sind, zum Zwecke, die Anzahl der Umdrehungen auf dem Papiere anzumerken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen