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Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige
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von Surfbrettern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige
von Surfbrettern.
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Surfbretter sind einfache Segelgeräte, bei denen ein auf dem eigentlichen
Surfbrett stehender Surfer durch Einstellung eines schwenkbaren Segels und durch
Gewichtsverlagerung versucht, das Surfbrett in einer gewünschten Richtung und möglichst
mit maximaler Geschwindigkeit in Fahrt zu halten. Hierbei kann der Wunsch auftreten,
die Geschwindigkeit nicht nur subjektiv festzustellen, sondern durch eine Messung
objektiv darzustellen. Zur Messung lassen sich aber die zur Geschwindigkeitsmessung
von Booten bekannten Einrichtungen nicht ohne weiteres verwenden, da diese Einrichtungen
eine besondere Anbringung eines Messgebers am Bootskörper und eine getrennte Anordnung
des eigentlichen Messgeräts innerhalb des Cockpits voraussetzen, wobei zwischen
dem Messgeber und dem Messgerat eine längere Verbindungsleitung vorzusehen ist.
Diese bekannten Geschwindigkeitsmesseinrichtungen sind verhältnismässig aufwendig
herzustellen und in verhältnismässigi umständlicher Weise in das Boot einzubauen.
Deswegen verbietet sich der Einsatz solcher Messeinrichtungen bei Surf-
brettern,
die sich gegenüber Booten durch grösstmögliche Einfachheit unterscheiden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung
zur Geschwindigkeitsanzeige von Surfbrettern zu schaffen, die möglichst kostengünstig
hergestellt werden kann und in möglichst einfacher Weise in dem Surfbrett montiert
werden kann. Dabei soll gleichwohl -eine exakte Messung ermöglicht werden. Die Einrichtung
soll sich zum Ablesen des Geschwindigkeitswertes durch den auf dem Surfbrett stehenden
Surfer eignen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemass firr eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige
von Surfbrettern dadurch gelöst, däss die Einrichtung als eine Montageeinheit ausgebildet
ist, die von der Oberseite des Surfbretts auf dessen Unterseite hindurchreicht,
dass eine Skala in der Montageeinheit dergestalt angeordnet ist, dass sie oberhalb
des Surfbretts in. einer Draufsicht auf das Surfbrett beobachtbar ist, und dass
ein Messwerk von unterhalb des Surfbretts mit einer durch das strömende Wasser,
in dem das Surfbrett gleitet, gebildeten Grösse beaufschlagbar ist.
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Diese Montage einheit kann in denkbar einfacher Weise in dem Surfbrett
montiert werden, in dem lediglich eine Öffnung vorzusehen ist, die von der oberen
Oberfläche des Surfbretts zur unteren Oberfläche des Surfbretts hindurchreicht.
In diese Öffnung ist die Montageeinheit einfach einzusetzen, wonach die Montageeinheit
an dem Surfbrett, beispielsweise durch Verschraubung, befestigt werden kann. Die
derart eingesetzte Montageeinheit wirkt mit ihrer Skala und einem mit der Skala
zusammenwirkenden Zeiger in der Weise zusammen, dass die Einstellung des Zeigers
von dem auf dem Surfbrett stehenden Surfer bequem abgelesen werden kann. Die Verbindung
zwischen dem Zeiger
zu dem Messwerk - und gegebenenfalls zu dem
Messgeber -erfolgt auf einem sehr kurzen Weg. Die gesamte Montageeinheit ist daher
kompakt, raumsparend und relativ leicht. Die Einrichtung ist, da sie als eine einzige
Montageeinheit ausgebildet ist, ausserdem wenig aufwendig, weil insbesondere nur
ein einziges Gehäuse erforderlich ist. Ferner entfallen längere Verbindungsleitungen
zwischen einem Messgeber und dem Messwerk.
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Eine Variante der Einrichtung besteht darin, dass die Montage einheit
einen mit dem Messwerk verbundenen Geber umfasst, der unterhalb des Surfbretts mit
dem strömenden Wasser beaufschlagbar ist.
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In dieser Ausführungsform ist also auch der Geber in die Montageeinheit
integriert, so dass Arbeiten zum Verbinden des Geberausgangs mit dem Messwerk bei
der Montage entfallen.
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Eine Weiterbildung der Einrichtung besteht darin, dass in der Montage
einheit eine flüssigkeitsdichte Trennwand angeordnet ist, die einen unteren Raum
von einem oberen Raum trennt, in dem zumindest ein Teil des Messwerks untergebracht
ist.
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Durch diese Weiterbildung ist der Raum, in dem der Zeiger gelagert
ist, von dem Wasser, in dem das Surfbrett schwimmt, in konstruktiv.wenig aufwendiger
Weise getrennt.
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Die Lagerung des Zeigers ist somit vor Wasser geschützt, so dass
durch dieses keine Beschädigung der Lager und keine unerwünschte Beeinflussung der
Zeigerbewegung auftreten kann.
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Eine spezielle Ausführungsform der Einrichtung besteht darin, dass
das Messwerk ein durch ein Flügelrad ange-
triebenes Wirbelstrommesswerk
ist, dass ein mit dem Flügelrad verbundener Magnet an dem unteren Raum gelagert
ist, dass eine mit dem Zeiger verbundene Glocke, in der durch den Magneten ein Wirbelstrom
induzierbar ist, in dem oberen Raum angeordnet ist und dass die Trennwand aus nicht-ferromagnetischem
Material besteht.
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-n dieser Ausführungsform ist also die flüssigkeitsdichte Trennung
zwischen dem oberen Raum und dem unteren Raum innerhalb des Messwerks durch die
aus nichtferromagnetischem Material bestehende Trennwand gebildet. Die Kopplung
des Magneten zu der Glocke, in der ein Wirbelstrom erzeugt wird, erfolgt durch die
von dem Magneten ausgehenden Kraftlinien durch die Trennwand hindurch. Damit entfällt
die Notwendigkeit jeglicher Abdichtungsmas snahmen zur Durchführung beweglicher
Teile durch die Trennwand.
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Eine Weiterbildung der voranstehend genannten Einrichtung hat das
Merkmal, dass die Drehachse des Flügelrads zu der Drehachse des Magneten geneigt
ist und dass das Flügelrad und die Drehachse über eine flexible Welle miteinander
verbunden sind.
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Bei dieser Anordnung liegt das Flügelrad mit einer schräg zur Strömungsrichtung
geneigten Drehachse in dem gegenüber dem Flügelrad strömenden Medium, wobei eine
günstige Umsetzung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem FlUgelrad und dem Wasser
in eine Drehbewegung ähnlich wie bei einem Impellergeber erfolgt. Der Einbau dieses
Flügelrades geschieht aber gleichzeitig mit der Montageeinheit, so dass eine besondere
Justierung auch hier entfällt.
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Eine andere Ausführungsform der Einrichtung besteht darin, dass in
dem vom dem Gehäuse umschlossenen Raum ein mit einer Staudüse verbundenes Druckmesswerk
angeordnet ist,
welches über ein Segmentwerk mit dem Zeiger in Verbindung
steht.
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Die hierbei verwendete Messmethode lässt einen besonders störungsfreien
Betrieb erwarten, da nur ein Minimum beweglicher Teile vorgesehen ist. Auch bei
dieser Einrichtung ist nachdem Montage der Montageeinheit die Staudüse selbsttätig
richtig ausgerichtet.
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Eine besondere Ausbildung der voranstehenden Einrichtung besteht darin,
dass ein Ziffernblatt, das zur Bildung der Trennwand dient, in der Montageeinheit
eingeschweisst ist.
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In diesem Fall ist die Trennung zwischen dem oberen Raum und dem unteren
Raum mit besonders wenig aufwendigen Mitteln verwirklicht, da das Ziffernblatt ohnehin
zur Anzeige benötigt wird.
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Eine besonders einfache Ausführungsform der Einrichtung besteht darin,
dass ein unten aus dem Surfbrett herausragender Staustab mit einem Zeiger verbunden
ist und zusammen mit dem Zeiger um eine waagrecht gelagerte Achse schwenkbar ist
und dass der Zeiger mit einer bandförmigen Skala zusammenwirkend angeordnet ist.
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Hier wird also die Auslenkung des Staustabs direkt in eine Zeigerauslenkung
umgesetzt. Die im Sinne einer Schwenkung erfolgende Auslenkung des Zeigers ist an
der bandförmigen Skala von oben bequem ablesbar.
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In einer Variante dieser einfachen Einrichtung, bei der die Anzeige
durch einen drehbaren Zeiger erfolgt, ist vorgesehen, dass ein unterhalb des Surfbretts
herausragender Staustab huber eine lotrechte Drehachse mit einem Zeiger derart verbunden
ist, dass der Staustab seitlich von der Drehachse absteht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer
Zeichnung mit 8 Figuren erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer
Einrichtung zur Beschwindigkeitsanzeige mit einem lotrecht gelagerten Flügelrad
in einem Längsschnitt, Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einer Teilansicht von
unten, Fig. 3 eine Einrichtung mit einem schräg gelagerten Flügelrad in der Art
eines Impellers in einem Längsschnitt, Fig 4 eine Einrichtung mit einer Staudüse
und einem Segmentwerk in einem Längsschnitt, Fig. 5 eine Einrichtung mit einem nach
unten herausragenden Staustab in einem Längsschnitt, Fig. 6 die Einrichtung nach
Fig. 5 in einer Ansicht von oben, Fig. 7 eine Einrichtung mit einem seitlich herausragenden
Staustab in einem Längs schnitt und Fig. 8 die Einrichtung nach Fig. 7 in einer
Draufsicht.
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Die in Fig. 1 dargestellte Montageeinheit der Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige
umfasst im wesentlichen ein oberes Gehäuse 1 und ein unteres Gehäuse 2, das an dem
oberen Gehäuse befestigt ist. Beide Gehäuse sind annähernd zylindrisch ausgebildet.
Der Boden des oberen Gehäuses bildet eine zylindrische Einbuchtung 3 nach oben und
stellt eine Trennwand 4 dar, die aus nicht-ferromagnetischem Material besteht.
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In dem oberen Gehäuse ist auf der Oberseite ein Deckglas 5 eingelassen,
durch welches eine Skala 6 und ein Zeiger 7 beobachtet werden können. Der Zeiger
ist über eine Achse 8 mit einer Glocke 9 starr verbunden, die in der Trennwand 4
drehbar gelagert ist. Die Glocke besteht aus
elektrisch leitfähigem
Material zur Erzeugung von Wirbelströmen durch Drehung eines Magneten 10, dessen
Kraftlinien durch die Trennwand praktisch ungehindert hindurchreichen. Die Glocke
9, der Magnet 10 und eine Rückstellfeder 11 in dem oberen Gehäuse bilden ein Wirbelstrommesswerk.
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Der Magnet 10 ist an einer lotrechten Welle 12 befestigt, ;welche
in dem unteren Gehäuse 2 drehbar gelagert ist.
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An dem unteren Ende der Welle 12 ist ein Flügelrad 13 befestigt. Im
Bereich des Flügelrads 13 ist aus dem unteren Gehäuse ein Führungselement 14 für
die umgebende Wasserströmung ausgeformt. Die Formgebung geht insbesondere aus Fig.
2 hervor.
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Die aus dem oberen Gehäuse 1 und dem unteren Gehäuse 2 bestehende
Montageeinheit mit den in ihnen angeordneten Elementen kann komplett in eine Öffnung
eines mit den unterbrochenen Linien 15, 16 angedeuteten Surfbretts eingesetzt werden.
Die eingesetzte Montageeinheit lässt sich durch Verschraubung in den Öffnungen 17,
18 in einem oberen Rand 19 des oberen Gehäuses befestigen.
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Die in das Surfbrett eingesetzte Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige
kann somit von einem auf dem Surfbrett stehenden Surfer von oben beobachtet werden,
um durch das Deckglas 5 die Stellung des Zeigers 7 abzulesen. Der Zeiger stellt
sich entsprechend den bekannten Prinzipien des Wirbelstrommesswerks mit einem Ausschlag
ein, der von der Drehzahl des Magneten 10 abhängt. Der Magnet wird durch die Wasserströmung
des in dem Wasser gleitenden Surfbretts, welche eine Drehung des Flügelrads 13 hervorruft,
angetrieben.
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Wesentlich bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist, dass der Innenraum
20 in dem oberen Gehäuse 1, in dem die empfindlichen
Teile des
Messwerks untergebracht sind, flüssig keitsdicht nach aussen und insbesondere zu
dem unteren Gehäuse 2 abgeschlossen ist. Der von dem unteren Gehäuse umschlossene
Raum 21 kann hingegen, soweit die Lagerung der Welle 12 nicht gefährdet ist, mit
dem das Surfbrett umgebenden Wasser in Verbindung stehen.
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-Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen
nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, dass hier ein Flügelrad 22 nicht
lotrecht, sondern zur Lotrechten schräg geneigt angeordnet ist. Das in einem unteren
Gehäuse 23 gelagerte Flügelrad steht über eine flexible Welle 24 mit einem Magneten
25 in Verbindung, der lotrecht in dem unteren Gehäuse und in einem Ansatz 26 auf
der Unterseite des oberen Gehäuses gelagert ist.
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Der Magnet 25 bildet mit einer Glocke 9 wiederum wesentliche Bestandteile
eines Wirbelstrommesswerks,'welches den Zeiger 7 verstellt.
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Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in Fig. 3 ein Deckglas
26 am Rand abgesetzt geformt und zwischen einem Rand 27 des oberen Gehäuses 1 und
einem Ring 28 flüssigkeitsdicht eingeklemmt.
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Auch hier ist in dem oberen Gehäuse 29, das zusammen mit dem unteren
Gehäuse 23 eine Montageeinheit bildet, ein flüssigkeitsdichter oberer Innenraum
30 vorgesehen. Ein unterer Raum 31 in dem unteren Gehäuse 23 steht hingegen mit
dem umgebenden Wasser in Verbindung.
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In der Ausführungsform nach Fig. 4 umfasst die Montageeinheit ein
einziges Gehäuse 32, an das unten eine Staudüse 33 eines Messgebers angesetzt ist.
Die Staudüse steht mit einem im Inneren des Gehäuses 32 untergebrachten Druckmesswerk
32a, das als Bourdonfeder oder Membran-
dose ausgebildet sein kann,
in Verbindung. Dabei ist durch ein Dichtring 34 für eine Abdichtung gegenüber dem
Aussenraum gesorgt. Nach oben hin ist das Innere des Gehäuses 32 durch ein dicht
eingeschweisstes Ziffernblatt 35 abgedichtet, um einen vor Flüssigkeit geschützten
Innenraum 36 zu bilden. - Die Abdichtung durch das eingeschweisste Ziffernblatt
erfolgt hier in ähnlicher Weise wie in der Ausführungsform nach Fig. 1.
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In dem flüssigkeitsdichten Innenraum ist das Druckmesswerk 32a mit
einem sog. Segmentwerk 37 verbunden, welches die Ausdehnung eines druckempfindlichen
Elements in eine Drehbewegung einer Zeigerachse 37 umsetzt.
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Bei dem Einbau der Montageeinheit der Ausführungsform nach Fig. 4
ist lediglich darauf zu achten, dass die Staudüse 33 in der gewünschten Weise zur
Längsachse des Surfbrettes ausgerichtet ist, um in der vorgesehenen Weise mit dem
umströmenden Wasser beaufschlagt zu werden.
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In der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 ist ebenfalls nur
ein einziges Gehäuse 39 vorgesehen, das hier nach unten offen ist. In dem Gehäuse
ist waagrecht um die Achse 40 drehbar ein Zeiger 41 gelagert, welcher nach unten
in einen Staustab 42 übergeht, der aus dem Gehäuse herausragt. Eine obere gekrümmte
Abdeckscheibe 43, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist, ist in einem Bereich der
Rückseite mit einer Skalenteilung 44 bedruckt. Neben der Skalenteilung lässt sich
der Zeiger 41 durch einen Klarsichtteil 45 der Abdeckscheibe beobachten.
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Die Einrichtung nach den Figuren 5 und 6 wird so in das Surfbrett
eingesetzt, dass der Staustab unten aus dem Surfbrett herausragt und in Richtung
der Längsachse des Surfbretts schwenkbar ist. Je nach dem Staudruck, der sich an
dem Staustab 42 bildet, wird dann der Zeiger 4t
entgegen der Kraft
einer Feder 46 nach Maßgab'e der Geschwindigkeit des umströmenden Wassers ausgelenkt.
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Die Ausführungsform nach den Figuren 7 und 8 unterscheidet sich von
derjenigen nach den Figuren 5 und 6 im wesentlichen dadurch, dass-hier ein Staustab
47 nicht um eine waagrechte Achse schwenkbar ist, sondern zusammen mit einer lotrechten
Welle 48 drehbar ist. Mit der Welle 48 ist in üblicher Weise der Zeiger 49 verbunden,
der entgegen der Kraft einer Rückholfeder 50 entsprechend dem Staudruck, der durch
die Anströmung des Staustabs 47 gebildet wird, ausgelenkt wird. Das Gehäuse, in
dem die Welle 48 so gelagert ist, dass der Staustab unten herausragt, ist in der
Zeichnung nicht dargestellt.
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L e e r s e i t e