DE2847277C2 - Einrichtung zur Anzeige der relativen Geschwindigkeit im Wasser - Google Patents

Description

werk — und ggf. 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. Dadurch daß die Montageeinheit einen mit dem Meßwerk verbundenen Geber umfaßt, der unterhalb des Surfbretts mit dem strömenden Wasser beaufschlagbar ist, ist der Geber in die Montageeinheit integriert, so daß Arbeiten zum Verbinden des Geberausgangs mit dem Meßwerk bei der Montage entfallen.

In dem Gehäuse kann eine flOssigkeitsdichte Trennwand angeordnet sein, die einen unteren Raum von einem oberen Raum trennt, in dem mindestens ein Teil des Meßwerks untergebracht ist Durch diese Ausbildung ist der Raum, in dem der Zeiger gelagert ist, von dem Wasser, in dem das Surfbrett schwimmt, in konstruktiv wenig aufwendiger Weise getrennt. Die Lagerung des Zeigers ist somit vor Wasser geschü'zt, so daß durch diese keine Beschädigung der Lager und keine unerwünschte Beeinflussung der Zeigerbewegung auftreten kann.

Eine spezielle Ausführungsform der Einrichtung besieht darin, daß das Meßwerk ein durch ein Flügelrad angetriebenes Wirbelstrommeßwerk ist, daß ein mit dem Flügelrad verbundener Magnet in 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 nichtferromagnetischem Material besteht.

In dieser Ausführungsform ist also die flüssigkeitsdichte Trennung zwischen dem oberen Raum und dem unteren Raum innerhalb des Meßwerks durch die aus nicht-ferromagnetischem Material bestehende Trennwand gebildet. Die Kopplung des Magneten zu der Glocke, in Her ein Wirbelstrom erzeugt wird, erfolgt -to durch die von dem Magneten ausgehenden Kraftlinien durch die Trennwand hindurch. Damit entfällt die Notwendigkeit jeglicher Abdichiungsmaßnanmen zur Durchführung beweglicher Teile durch die Trennwand.

Eine Weiterbildung der voranstehend genannten Einrichtung h;U das Merkmal, daß die Drehachse des Flügelrads /u der Drehachse des Magneten geneigt ist und daß das Flügelrad und die Drehachse über eine flexible Welle miteinander verbunden sind.

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 Flügelrad 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.

Eine andere Ausführungsform der Einrichtung besteht darin, daß in dem von dem Gehäuse umschlösse- ω ncn Raum ein mit einer Staudüse verbundenes Druckmcßwcrk angeordnet ist, das über ein Segmentwerk mit dem Zeiger in Verbindung steht.

Die hierbei verwendete Meßmethode läßt einen besonders störungsfreien Betrieb erwarten, da nur ein Minimuni beweglicher Teile vorgesehen ist. Auch bei dieser Einrichtung ist nach der Montage der Montageeinheil (.lic Staudüse selbsttätig richtig ausgerichtet.

Eine besondere Ausbildung der voranstehenden Einrichtung besteht darin, daß ein Ziffernblatt, das zur Bildung der Trennwand dient, in dem Gehäuse eingeschweißt ist 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.

Eine besonders einfache Ausführungsform der Einrichtung besteht darin, daß ein auf der der Skala gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuse 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

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.

In einer Variante dieser einfachen Einrichtung, bei der die Anzeige durch einen drehbaren Zeiger erfolgt, ist vorgesehen, daß ein auf der der .":V.ala gegenüberliegenden Seite des Gehäuses herausragcnder Staustab über eine lotrechte Drehachse mit einem Zeiger derart verbunden ist, daß der Staustab seitlich von der Drehachse absteht.

Ausfyirungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit 8 Figuren erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige mit einem lotrecht gelagerten Flügelrad in einem Längsschnitt

F i g. 2 die Einrichtung nach F i g. 1 in einer Teilansicht von unten,

F i g. 3 eine Einrichtung mit einem schräg gelagerten Flügelrad in der Art eines Impellers in einem Längsschnitt,

F i g. 4 eine Einrichtung mit einer Staudüse und einem Segmentwerk in einem Längsschnitt,

F i g. 5 eine Einrichtung mit einem nach unten herausragenden Staustab in einem Längsschnitt,

F i g. 6 die Einrichtung nach F i g. 5 in einer Ansicht von oben,

Fig.7 eine Einrichtung mit einem seitlich herausragenden Staustab in einem Längsschnitt und

Fig. 8 die Einrichtung nach Fig. 7 in einer Draufsicht.

Die in Fig. I 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 dur.die &us nicht-ferromagnetischem Material besteht.

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 V/irbelstrommeßwerk.

Der Magnet 10 ist an einer lotrechten Welle 12 befestigt, welche in dem unteren Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. An dem unteren Ende der Welle 12 ist ein Flü-

gel rad 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 F i g. 2 hervor.

Die aus dem oberen Gehäuse 1 und dem unleren 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.

Die in das Surfbrett eingesetzte Einrichtung zur Geschwindigkeitsanzeige kann somit von eirsem 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 Wirbclsirommeßwerks mit einem Ausschlag eirvHrr ynn nor 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.

Wesentlich bei der dargestellten Ausführungsform ist, daß der Innenraum 20 in dem oberen Gehäuse I₁ in dem die empfindlichen Teile des Meßwerks untergebracht ;5 sind, flüssigkeitsdicht 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 Ver- jo bindung stehen.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. I 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 Ansät/ auf der Unterseite des oberen Gehäuses gelagert ist.

Der Magnet 25 bildet mit einer Glocke 9 wiederum wesentliche Bestandteile eines Wirbclstrommeßwerks, welches den Zeiger 7 verstellt.

Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in F i g. 3 ein Deckglas 26 am Rand abgesetzt geformt und zwischen einem Rand 27 des oberen Gehäuses 1 und einem Ring 28 flüssigkeitsdicht eingeklemmt.

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.

In der Ausführungsform nach F i g. 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 Membrandose ausgebildet sein kann, in Verbindung. Dabei ist durch einen Dichtring 34 für eine Ab- bo dichtung 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.

in dem flüssigkeitsdichten Innenraum ist das Druckmeßwerk 32.1 mit einem sogenannten Segmentwerk Yt verbunden, weiches die Ausdehnung eines druckempfindlichen Elements in eine Drehbewegung einer /.eigcrachse 37 umsetzt.

Bei dem Einbau der Montageeinheit der Ausführungsform nach Fig.4 ist lediglich darauf zu achten, daß die Staudüsc 33 in der gewünschten Weise zur Längsachse des Surfbrcttes ausgerichtet ist. um in der vorgesehenen Weise mit dem umströmenden Wasser beaufschlagt zu werden.

In der Ausfiihrungsform nach den Fig. 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 Stausiab 42 übergeht, der aus dem Gehäuse herausrngt. Eine obere gekrümmte Abdeckscheibe 43. die mil dem Gehäuse fest verbunden ist. im in einem Bereich der Rückseite mit einer Skalenteilung 44 bedrucke. Neben uci Skalenteilung läßt sich der
41 durch einen Klarsichtteil 45 der Abdeckscheibi.· beobachten.

Die Einrichtung nach den F i g. 5 und b wird so in das Surfbrett eingesetzt, daß der Stauslab unten aus dem Surfbrett herausragt und in Richtung der Längsachse des Surfbretss schwenkbar ist. Je nach dem Staudruck, der sich an dem Staustab 42 bildet, wird dann der Zeiger 41 entgegen der Kraft einer Feder 46 nach Maßgabe der Geschmeidigkeit des umströmenden Wassers ausgelcnkt.

Die Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von derjenigen nach den F i g. 5 und 6 im wesentlichen dadurch, daß hier ein Stauslab 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 dis Anströmung des Stauslabs 47 gebildet wird, ausgelcnkl wird. Das Gehäuse, in dem die Welle 48 so gelagert ist. daß der Sliiitsiah unten hcrausragt. ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   L Einrichtung zur Anzeige der relativen Geschwindigkeit im Wasser, die eine Montageeinheit aufweist, weiche aus einem eine Skala zum Ablesen der Geschwindigkeitswerte und ein Meß werk enthaltenden Gehäuse sowie aus einem mit dem Meßwerk verbundenen Geber besteht, wobei der Geber durch das strömende Wasser beaufschlagbar ist und die durch das strömende Wasser vom Geber gebildete Größe dem Meßwerk zuleitbar und an der Skala anzeigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 2; 23; 29; 32; 39) zumindest weitgehend in eine von der Oberseite zur Unterseite eines Surfbretts reichende öffnung einsetzbar ist und die Skala (16; 35; 44) in der dem Geber (13; 22; 33; 42; 47) gegenüberliegenden Draufsicht der Montageeinheit beobachtbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (!, 2) eine fiüssigkeitsdichte Trennwand (4) angeordnet ist, die einen unteren Raum (21) von einem oberen Raum (30) trennt, in dem zumindest ein Teil des Meßwerks untergebracht ist
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk ein durch ein Flügelrad (22) angetriebenes Wirbelstrommeßwerk (9, 10, U) ist, daß ein mit dem Flügelrad verbundener Magnet (10) in dem unteren Raum gelagert ist daß eine mit dem Zeiger (T) verbundene Glocke (9), in der durch den Magneten ein Wirbelstrom induzierbar ist, in dem oberen Raum (30) angeordnet ist, und daß die Trennwand (4) aus nientferromagnetischem Material besteht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Flügelrads (22) in F i g. 3) zu der Drehachse des Magneten (2S) geneigt ist und daß das Flügelrad (22) und die Drehachse über eine flexible Welle (24) miteinander verbunden sind.
5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von dem Gehäuse (32) in Fig.4) umschlossenen Raum (36) ein mit einer Staudüse (33) verbundenes Druckmeßwerk (32) angeordnet ist, das über ein Segmentwerk (37) mit dem Zeiger in Verbindung steht.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ziffernblatt (35), das zur Bildung der Trennwand dient, in dem Gehäuse eingeschweißt ist
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein auf der der Skala gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuse herausragender Staustab (42) mit einem Zeiger (41) verbunden ist und zusammen mit dem Zeiger um eine waagrecht gelagerte Achse (40) schwenkbar ist und daß der Zeiger mit einer bandförmigen Skala (44) zusammenwirkend angeordnet ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auF der der Skala gegenüberliegenden Seite des Gehäuses herausragender Staustab (47) über eine lotrechte Drehachse (Welle 48) mit einem Zeiger (49) derart verbunden ist, daß der Staubstab seitlich von der Drehachse absteht.

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige der relativen Geschwindigkeit im Wasser, die eine Montageeinheit aufweist welche aus einem eine Skala zum Ablesen der Geschwindigkeitswerte und ein Meßwerk enthaltenden Gehäuse sowie aus einem mit dem Meßwerk verbundenen Geber besteht wobei der Geber durch das strömende Wasser beaufschlagbar ist und die durch das strömende Wasser vom Geber gebildete Größe dem Meßwerk zuieitbar und an einer Skala anzeig- bar ist

   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 ge-

   Vj wünschten Richtung und möglichst mit maximaler Geschwindigkeit in Fahrt zu halten. Dabei 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 vor aussetzen, wobei zwischen dem Meßgeber und dem Meßgerät eine längere Verbindungslehung vorzusehen ist Diese bekannten Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen sind verhältnismäßig aufwendig herzustellen und in verhältnismäßig umständlicher Weise in das Boot einzu bauen. Deswegen verbietet sich der Einsatz solcher

   Meßeinrichtungen bei Surfbrettern, die sich gegenüber

   Booten durch größtmögliche Einfachheit unterscheiden.

   Aus Profos: Handbuch der industriellen Meßtechnik;

   1978, Seiten 564—569 ist ein Stauscheibenwindmesser bekannt bei dem ein Staurohr als Geber sowie ein eine Skala und ein Meßwerk enthaltendes Gehäuse eine Montageeinheit bilden. Dabei ist die Skala von der Seitenansicht her beobachtbar. Aus der DE-OS 23 45 251 ist true Vorrichtung zur

   *o Messung der Strömungsrate eines Fluids bekannt, wobei dazu mittels eines Schwimmers der Füllstand in einem Behälter erfaßt wird. Dabei ist in einem Gehäuse eine Skala in Draufsicht angeordnet, wobei ein auf der der Skala gegenüberliegenden Seite des Gehäuses her ausragender, den Schwimmer tragender Meßstab ska- lenseitig mit einem Zeiger verbunden ist

   Aufgabe der Erfindung ist es. eine Einrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die möglichst kostengünstig hergestellt werden kann und in möglichst einfacher

   so Weise in einem Surfbrett moniiert werden kann. Dabei soll gleichwohl eine exakte Messung möglich werden. Die Einrichtungsoll sich zum Ablesen des Geschwindigkeitswertes durch den auf dem Surfbrett stehenden Surfer eignen.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse zumindest weitgehend in eine von der Oberseite zur Unterseite eines Surfbretts reichende Bohrung einsetzbar ist und die Skala in der dem Geber gegenüberliegenden Draufsicht der Montageeinheit be obachtbar ist. 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 und dem Meß-