DE175149C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 175149 -KLASSE 42 o. GRUPPE

HERMANN WERNER in KIEL.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. November 1904 ab.

Es sind Geschwindigkeitsmesser bekannt, bei welchen ein Körper von einer kreisenden Flüssigkeit entgegen der Wirkung einer Feder verdreht wird. Die Größe der zu messenden Geschwindigkeit wird dabei aus dem Grade der Verdrehung des Körpers erkannt. Nach vorliegender Erfindung soll nun das Auftreten schädlicher Reibungen an dem durch die Flüssigkeit verdrehten Körper

ίο vermieden werden. Zu diesem Zwecke werden Flüssigkeit und Körper von solchem spezifischen Gewicht gewählt, daß der letztere in der ersteren gerade ohne Antrieb schwimmt.' Hierdurch werden Drücke in den Lagern der Achse fast vermieden. Um dies Ziel in noch höherem Grade zu erreichen, wird an der Stelle, an der die Achse aus dem Flüssigkeitsbehälter heraustritt, eine Abdichtung dadurch umgangen, daß ein langes, enges Rohr eingeschaltet wird.

An Stelle der jetzt gebräuchlichen einseitig auf die Anzeigevorrichtung wirkenden Federkräfte können hier auch entgegengesetzt angeordnete Federn zur Anwendung kommen, wodurch die Nullage nach dieser Richtung bei Temperaturwechsel gesichert ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung Fig. 1 bis 4 folgendermaßen veranschaulicht:

Fig. ι bedeutet eine seitliche Ansicht des ganzen Apparates im Schnitt bei horizontaler Lage der Drehungsebene und vollständiger Befüllung des Behälters mit Flüssigkeit.

Fig. 2 veranschaulicht eine Anzeigevorrichtung für Rechts- und Linksgang.

Fig. 3 zeigt den Behälter nebst Körper nach Fig. 1 im mittleren Schnitt bei vertikaler Lage der Drehungsebene und vollständiger Befüllung mit Flüssigkeit.

Fig. 4 bedeutet das Vorherige mit einer nur teilweisen Befüllung des Behälters mit der Flüssigkeit.

In dem Behälter 1, welcher nach Fig. 1 und 3 vollständig, nach Fig. 4 nur zum Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist, befindet sich ein Körper 2, welcher hier z. B. kugelartig ausgebildet sein mag, jedoch auch jede andere Form erhalten kann und welcher fest auf einer dünnen Achse 3 aufgesetzt wird.

Letztere ist mit ihrem einen Ende im Innern des Behälters 1 bei 4 gelagert und - tritt zentrisch durch ein mit diesem in fester Verbindung stehendes, bis zum Mittelpunkt des Behälters reichendes Rohr 5 reibungsfrei nach außen, trägt hier in bekannter Weise eine oder zwecks Sicherung der Nullage bei Temperaturschwankungen mehrere eventuell entgegengesetzt wirkende Federn 6 und einen Zeiger 7 und ruht mit ihrem äußeren Ende in einer Lagerung 8, welche beispielsweise in einer zentrischen Bohrung der die Anzeigevorrichtung bezw. das Ziffernblatt 9 abschließenden Glasplatte befestigt ist.

Der Körper 2 ist hier nach der Seite des τ Achsenaustrittes mit einem bis etwa zum Mittelpunkt hinabreichenden Kanal oder

Schacht IO versehen, welcher das Austrittsrohr 5 aufnimmt und von allen Seiten mit Spielraum umgibt.

Das Ganze ist nach Fig. ι in einem Gestell 11 angeordnet und mittels der Zapfen 12 und 13 bei 14 und 15 drehbar gelagert, wobei der Zapfen 13 zum Anschluß an das zu messende Drehmoment benutzt werden kann.

ίο' Die der Flüssigkeitsimpulsion auf den Körper 2 entgegenwirkende Feder 6 ist einmal an der Körperachse 3 und zum anderen Mal am festen Gestell 11 bei 16 befestigt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nach den gegebenen Darstellungen leicht ersichtlich, indem eine Drehung des Behälters 1 durch Vermittlung der Flüssigkeit auf den Körper 2 wirkt und denselben, je nach Geschwindigkeit der Umdrehung und Spannkraft der Feder 6, mehr oder weniger mitnimmt, welcher Bewegung der Zeiger 7 folgt, um sich beim Ausgleich der Kräfte zwischen Impulsion der Flüssigkeit und Spannkraft der Feder auf den betreffenden Grad einzustellen.

Um eine Reibung der Körperachse 3 in ihren Lagerungen 4 und 8 praktisch aufzuheben und ein sicheres Arbeiten der Vorrichtung zu erzielen, erhält, wie anfangs erwähnt, der Körper 2 nebst den dazu gehörigen Teilen eine genaue Ausbalancierung nach jeder Richtung und hinsichtlich seiner Schwere zu der anzuwendenden Flüssigkeit eine solche Beschaffenheit, daß er in letzterer eben noch schwimmfähig bleibt.

Diese Schwimmfähigkeit ist jedoch nur für besonders empfindliche Apparate Bedingung und kann bei Anwendung eines geeigneten Körpers 2 und an Apparaten, die weniger empfindlich und für höhere Geschwindigkeiten bestimmt sind, ohne Berücksichtigung bleiben, weil derartige, in einer kreisenden Flüssigkeit angeordnete Körper von den auftretenden Zentrifugalkräften bei einer bestimmten Schnelligkeit genau zur Drehungsebene eingestellt werden, wodurch die Reibung der Körperachse 3 in den Lagern 4 und 8 praktisch gleichfalls aufgehoben wird. Der Behälter 1 ist nach Fig. 1 und 3 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, und die Körperachse 3 tritt hier bei 12 ohne jede Berührung der Wände des Rohres 5, also zentrisch und deshalb vollkommen reibungsfrei aus dem Behälter bezw. aus der Flüssigkeit.

Um nun ein Ausfließen der letzteren bei

einer in Fig. 3 gezeigten, also horizontalen Lage der Körperachse 3 aus dem Behälter

$ unter allen Umständen zu vermeiden, und die Expansion der Flüssigkeit bei wechselnder Temperatur zu gestatten bezw. den Austritt der Flüssigkeit auch in diesem Falle absolut zu vermeiden, ist das Rohr 5 einerseits nach dem Innern des Behälters 1, bis zu einer genügenden Tiefe reichend, angeordnet, und dessen Querschnitt andererseits in bestimmten engen Grenzen gehalten bezw. das Verhältnis des Kubikgehaltes dieses Rohres zu dem des Behälters so bestimmt, daß die Expansion der Flüssigkeit bei Temperaturwechsel innerhalb dieses Rohres stattfinden kann.

Durch die Eigenart dieser Kombination kommt im weiteren die Wirkung des atmosphärischen Druckes auf die in dem Behälter eingeschlossene Flüssigkeit in bekannter, für Geschwindigkeitsmesser jedoch noch nicht angewendeter Weise zum Ausdruck und verhütet ein Verschütten der Flüssigkeit aus dem Behälter, gleichviel in welcher Lage sich auch die Austrittsöffnung 5 befindet.

Der Behälter ist zweckmäßig entweder vollständig oder nur bis zur Hälfte und darunter mit Flüssigkeit anzufüllen, wodurch. ein Austreten derselben aus dem Behälter durch das Rohr 5 im ersten Falle durch das Fehlen der Luft, und im zweiten Falle durch Anordnung des Flüssigkeitsspiegels unterhalb der Öffnung dieses Rohres bei Temperaturerhöhung vermieden wird.

Ist ein Behälter vorliegender Erfindung vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, so ist die Impulsion auf den Körper, bei konstantbleibender Bewegung der antreibenden Kraft in jeder Lage des Behälters bezw. der Drehungsebene desselben gleichwertig, was jedoch nicht der Fall ist, wenn der gleiche Behälter nur zum Teil mit der Flüssigkeit angefüllt wird, da sich dem Umlauf der letzteren in diesem Falle, beim Verschieben der Drehungsebene von der horizontalen bis zur vertikalen Richtung oder umgekehrt, ein Widerstand in Form des oberhalb der Flüssigkeit lagernden Luftkegels entgegensetzt, welcher bei zunehmender Neigung der Drehungsebene zur Vertikalen wächst und im umgekehrten Sinne abnimmt.

Dieser Widerstand erhöht sich ferner bei Verminderung der Flüssigkeit und nimmt ab bei Erhöhung derselben im Behälter.

Es wird also bei einem nur zum Teil angefüllten Behälter, entgegengesetzt zu einem vollkommen gefüllten, die Anfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bezw. die des Körpers bei verschiedener Stellung der Drehungsebene des Behälters gleichfalls eine ver- schiedene sein. Hieraus ergibt sich, daß ein Apparat vorliegender Erfindung mit nur zum Teil gefülltem Behälter zum gesonderten Messen verschiedenartiger Geschwindigkeitsgrade, d. h. bei horizontaler Stellung für lang- sam laufende und bei vertikaler Stellung der Drehungsebene für schnellaufende Maschinen,

Claims (2)

— bei direkter Kupplung also ohne Zwischenschaltung jeglicher Ubersetzungsmittel Anwendung finden kann, wohingegen Apparate mit vollkommen gefülltem Behälter in jeder Lage die für dieselbe zulässige Geschwindigkeit ohne weiteres anzeigen. Die Vorrichtung eignet sich auf Grund der gegebenen Darstellungen und weil deren Zeiger auch bei den heftigsten Erschütterungen ίο unverrückbar in seiner angenommenen Stellung verharrt, zum Messen und Anzeigen jeglicher Art Bewegungen nach beiden Richtungen und aus jeder Lage. Der Apparat kann Anwendung finden zum Messen der langsamsten wie der schnellsten Drehungen, zum Bestimmen der Geschwindigkeiten flüssiger Elemente sowie besonders zum Messen durchfahrender Wegstrecken an Land- und Wasserfahrzeugen und auch als Widerstandsregulator an empfindlichen Betrieben. Der Apparat kann auch, an Stelle des Zeigers oder neben demselben mit einem Schreibstift versehen, die Resultate in bekannter Weise auf ein Papierband auftragen, desgleichen mit einem Zählerwerk kombiniert, die Summe der Umdrehungen an Maschinenwellen, sowie die der durchfahrenen Kilometer oder Meilenzahl an Land- und Wasserfahrzeugen registrieren. ■ Patent-Ansprüche:

1. Geschwindigkeitsmesser mit einem in einer kreisenden Flüssigkeit befindlichen und von ihr gegen die Wirkung einer Feder verdrehten Körper, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des verdrehten Körpers ohne Dichtung nach außen geführt ist und der in der Flüssigkeit befindliche Körper gerade ohne Auftrieb schwimmt, zum Zwecke, schädliche Drücke auf die Achse nach Möglichkeit zu vermeiden.

2. Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung der Flüssigkeit an der Stelle, wo die Achse des inneren Körpers nach außen tritt, durch ein langes, enges Rohr erfolgt, welches die Achse ohne jede Reibung frei hindurchgehen läßt, welches aber den Austritt der Flüssigkeit gegen den Druck der Atmosphäre durch seine geringe Öffnung in bekannter Weise unmöglich macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.