DE365842C

DE365842C - Speedometer based on the acceleration principle

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Publication number: DE365842C
Application number: DEB102953D
Authority: DE
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Publication date: 1922-12-22

Description

Geschwindigkeitsmesser nach dem Beschleunigungsprinzip. Die Erfindung betrifft den bekannten Geschwindigkeitsmesser init Wegintegrator nach dem Beschlennigungsprinzip, bei dem der Beschleunigungsdruck der beweglichen Masse unmittelbar auf das Zeitwerk einwirkt. Das Neue besteht in den in den Ansprüchen gekennzeichneten und nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläuterten neuen Anordnungen.Speedometer based on the acceleration principle. The invention relates to the well-known speedometer with path integrator based on the acceleration principle, in which the acceleration pressure of the moving mass directly on the timer acts. The novelty consists in those characterized in the claims and below new arrangements explained in more detail using an exemplary embodiment.

Auf der Zeicbnun- ist in schematischer Weise eine Ausführungsform als Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar in Abb. i der Geschwindigkeitsmesser mit Wegintegrator und in Abb.:2 die Zusammenstellung zweier solcher Apparate mit Vorrichtung zur Aufzeichnung des durchlaufenen Wegs.An embodiment is shown schematically on the drawing shown as an embodiment, namely in Fig. i the speedometer with path integrator and in Fig.:2 the combination of two such devices with Device for recording the path taken.

Eine kugelförmige Masse IN liegt auf einer Platte a, welche ständig durch eine geeignete Vorrichtung wagerecht gehalten wird, indem man sie beispielsweise kardanartig auffängt und durch ein Gyroskop wagerecht hält. Diese Masse liegt zwischen zwei Platten b und bl, welche mit der Plattea fest verbunden sind, und zwei Zvlindern C und Cl, deren Achsen miteinander und mit der Platte a parallel sind, so daß auch sie ständig wagerecht liegen, außerdem hält eine geeignete Anordnung die Achsen dieser Zylinder parallel zu einer im Raunie festen Richtung x-x. Diese Anordnun-, kann beispielsweise ein gyroskopisches Systetn. sein oder besser eine Magnetnadel, kombiniert mit geeigneten Relais.A spherical mass IN lies on a plate a, which is constantly held horizontally by a suitable device, for example by catching it like a cardan and holding it horizontally with a gyroscope. This mass lies between two plates b and bl, which are firmly connected to the plate, and two cylinders C and Cl, the axes of which are parallel to each other and to plate a, so that they are always horizontal Axes of these cylinders parallel to a direction xx fixed in the roughness. This arrangement can, for example, be a gyroscopic system. his or better a magnetic needle, combined with suitable relays.

Die beiden Zvlinder C., CI werden durch ein Uhrwerk d bewegt mit Hilfe eines Differentialgetriebes D. Zu diesern, Zweck trägt die antreibende Welle e an ihrem Ende den Träger f des Differentialgetriebes. Dieser Träger trägt ein Rad g oder mehrere, welche auf ihren Achsen lose sind, und die mit Doppelrädern li-, /0- kämmen, welche mit Zahnrädern i, i# zusammenarbeiten; diese sind fest mit den Z-Oindern C, CI verbunden.The two cylinders C., CI are moved by a clockwork d with the aid of a differential gear D. For this purpose, the end of the driving shaft e carries the carrier f of the differential gear. This carrier carries a wheel g or several which are loose on their axles and which mesh with double wheels li-, / 0- which work together with gears i, i #; these are f est with the Z-Oindern C, CI, respectively.

Ein ähnliches Differentialgetriebe D, trägt Doppelräder ltl, IL3, welche von Zahnrädern i2, iß angetrieben werden. Diese sind fest mit den Zylindern und greifen in ein oder mehrere Räder e ein, die von einem Träger fl-Oletragen sind, der auf einer Welle el aufgekeilt ist. Diese bewegt durch Räderj',j' einen Zeiger j. A similar differential gear D, carries double gears ltl, IL3, which are driven by gears i2, iß. These are fixed to the cylinders and engage in one or more wheels e, which are carried by a carrier fl-O, which is keyed on a shaft el. This moves a pointer j by means of wheels j ', j'.

Wenn die bewegliche Vorrichtung sich in der Richtung x-xl- verstellt, so erzeugt die Masse IN keine Einwirkung auf die Zylinder C, Cl-. Diese werden mitgezogen durch den Differentialmotor D und drehen sich mit gleicher Geschwindigkeit. Dasselbe ist der Fall mit den Rädern 79, h, welch,- symmetrisch auf das Rad e einwirken. Dieses Radgl dreht sich lose auf seiner Achsefl, welche unbeweglich im Raume ist. Der Zeigerj bleibt auf den Nullpunkt.When the mobile device moves in the direction x-xl-, the mass IN does not produce any action on the cylinders C, Cl-. These are pulled along by the differential motor D and rotate at the same speed. The same is the case with the wheels 79, h, which, - act symmetrically on the wheel e. This Radgl rotates loosely on its axisfl, which is immobile in space. The pointer j remains on the zero point.

Wenn sich aber ffie Vorrichtung in einer Richtung bewegt, welche verschieden von der der Achsex-xI ist, so drückt die MasseM infolge ihres Beharrungsvermögens gegen einen der Zylinder C, CII und hemrnt;ihn. Der Reibungsdruck ist eine Funktion der Beschleunigung und des Winkels, welchen die Richtung des beweglichen Apparates mit der Richtung x-x' bildet. Die 'Räder li-2, hs drehen sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten, und das Planetenrad gl- wird mitgenommen, so daß sich die Achse fl verdreht und den Zeiger j um einen bestimmten Winkel verstellt.But if the device moves in a direction which is different from that of the axis x-xI, the mass M, owing to its inertia, presses against one of the cylinders C, CII and brakes him. The friction pressure is a function of the acceleration and the angle which the direction of the moving apparatus forms with the direction xx '. The 'wheels li-2, hs rotate at different speeds, and the planetary gear gl- is carried along, so that the axis fl rotates and the pointer j is adjusted by a certain angle.

Eine einfache Rechnung zeigt, daß der Ausseblagswinkel des Zeigers j proportional und gleichsinnig der Komponente nach y-yl der wagerechten Geschwindigkeit des Apparates ist.A simple calculation shows that the deflection angle of the pointer j is proportional and in the same direction as the component according to y-yl of the horizontal speed of the apparatus.

Ein zweiter nach der Abb. i gleicher Ap- parat, bei dem die Richtung der Achsen der Zvlinder senkrecht zu -r-xI steht, gibt die Komponente derselben Geschwindigkeit nach Aus den beiden senkrechten Komponenten der wagerechten Geschwindigkeit leitet man dann diese Geschwindigkeit eelbst nach Größe, Richtung und Sinn ab. A second apparatus similar to Fig. 1, in which the direction of the axes of the cylinder is perpendicular to -r-xI, gives the component of the same speed. From the two vertical components of the horizontal speed, one then derives this speed itself according to its magnitude , Direction and meaning.

Die beiden Vorrichtungen können auch zu einer einzigen vereinigt werden, indem dieselbe Masse M auf die vier Zylinder einwirkt. Die Zeiger j jeder der beiden gleichen Ap- parate stützen sith auf einem metallischen isolierten Teil k besonderer Form ab, dessen elektrischer Widerstand vernachlässigt werden kann, während die Zeiger j dagegen einen bestimmten elektrischen Widerstand haben. Der Teil k hat, wie die Zeichnung zeigt, eine spiralaxtige Krümmung, deren genaue Form durch Rechnung festgestellt werden kann.The two devices can also be combined into a single one by applying the same mass M to the four cylinders. The pointer jj Eder of the same Ap parate support sith on a metallic insulated part k special form from whose electrical resistance can be neglected, while the pointer j, however, have a certain electrical resistance. As the drawing shows, the part k has a spiral-axed curvature, the exact shape of which can be determined by calculation.

Ein Gleichstrommotor P ist mit dem Zeiger j und mit dem Teil k, wie in Abb. i dar--gestellt, verbunden. Er ist mit zwei Wicklungen 1 und 11 von gleichem Widerstand versehen und so ausgebildet, daß er sich, wenn jede der beiden Wickfungen gleichzeitig je von einem besonderen Strom gespeist wird, mit einer Geschwindi eit dreht, welche in gk Größe und Sinn proportional der Differenz der beiden Stromstärken ist. Die Achse des Ankers bewegt unmittelbar oder durch ein Zahnräderwerk mit verringernder übersetzung einen Zeigerm.A direct current motor P is connected to the pointer j and to the part k, as shown in Fig. I. It is provided with two coils 1 and 11 of equal resistance and formed such that, when each of the two Wick justifications will each simultaneously fed by a special power, rotates eit with a speed of so, which is proportional in gk size and sense of the difference of the both currents. The axis of the armature moves a pointer directly or through a gear train with a reducing ratio.

Die einen Enden der Wicklungeni und 11 sind mit dem negativen Pol einer StromquelleE verbunden; die anderen Enden sind einerseits mit dem, Teilk verbunden und anderseits mit dem Zapfen des Zeigersj unter Zwischenschaltung eines Widerstandes n, welcher gleich dernjenigen des Zeigers jist, wenn dieser im Nullpunkt steht. Der Zeiger ist außerdem mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden. Hierbei ist, wie sich leicht beweisen läßt, der Winkel ß, welcher in einer Zeit dt von dem Zeiger m beschrieben wird, proportional und gleichslinnig dem Wege, welcher in der Richtung y-yl durchlaufen wird.One ends of the windings i and 11 are connected to the negative pole of a power source E; the other ends are connected on the one hand to the part k and on the other hand to the pin of the pointer j with the interposition of a resistor n which is equal to that of the pointer j when it is at zero. The pointer is also connected to the positive pole of the power source. Here, as can easily be proven, the angle β, which is described by the pointer m in a time dt, is proportional and equilinear to the path which is traversed in the direction y-yl.

Der Zeiger eines zweiten dem ersten gleichen Apparates, der mit einem, Motor PI- verbunden ist und senkrecht zum ersten gerichtet ist, beschreibt einen Winkef ßl" der pro,-portiona,1 dem in der Ricl#tung'x-x:' beschriebenen Weg ist. Die Zusammenstellung der beiden Angaben gibt in Größe, Sinn und Richtung den wirklichen durchlaufenen Weg an.The pointer of a second apparatus similar to the first, which with a, Motor PI- is connected and directed perpendicular to the first, describes a Winkef ßl "the pro, -portiona, 1 the way described in the rule'x-x: '. The combination of the two statements gives the real one in terms of size, meaning and direction traveled path.

Bei der praktischen Anwendung können die IA:lektromotoren P und PI- gleichzeitig die relative Verstellung einer Karte oder eines Schreibstiftes bewirken, derart, daß letzterer auf der Karte den durch-laufenen Weg angibt.In practical use, the IA: electric motors P and PI- at the same time effect the relative adjustment of a map or a pen, in such a way that the latter indicates the route taken on the map.

Die Abb. 2 stellt beispielswei#se eine Art der Verwirklichung des ganzen Apparates dar.Fig. 2 shows, for example, a way of realizing the whole apparatus.

Die beiden Anzeigevorrichtungen für die Geschwindilgkeit sind in einem Gehäuse p untergebracht. Nur die Kreiseinteilungen -und die Zeiger j und P sind außen sichtbar. Das Gehäuse p ist auf einer Platte a befestigt, welche beispielsweise in der Richtung Nord-Süd durch eine Magnetnadel und geeignete elektrische Relais eingestellt ist.The two display devices for the speed are housed in a housing p. Only the circle divisions and the pointers j and P are visible on the outside. The housing p is mounted on a plate a, which is set, for example, in the north-south direction by means of a magnetic needle and suitable electrical relays.

Der eine Motor P bewegt eine Trommel auf welch-.,r das Kartenblatt aufgewickelt ist. Diese Trommel dreht sich in dem einen oder dein anderen Sinn, je nachdem die bewegliche Vorrichtung sich nach Osten oder nach Westenbewegt. Zur selben Zeit bewegt der andere MotorPl- durch eine Zahnstanger den Schreibstifts entsprechend den Bewegungen der Vorrichtung nach Norden oder Süden. Die auf der Karte gezogene Kurve gibt den eingeschlagenen Weg an.One motor P moves a drum on which the card sheet is wound. This drum rotates in one sense or the other as the moving device moves east or west. At the same time, the other MotorPl-, by means of a rack, moves the pen according to the movements of the device to the north or south. The curve drawn on the map indicates the path taken.

Anstatt dieser Anordnung könnte die Karte gleichzeitig nach den beiden Hauptrichtungen verstellt werden und der Schreibstift unbeweglich bleiben, oder die Karte kann feststehen und der Schreibstift nach beiden Richtungen bewegt werden.Instead of this arrangement, the card could look for the two at the same time Main directions are adjusted and the pen remain immobile, or the card can be fixed and the pen can be moved in both directions.

Der Schreibstift kann auch, statt ständig auf der Karte anzuliegen und eine fortlaufende Linie zu ziehen, nur einzelne Punkte in gleichen Zeitabständen aufdrucken. Die Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten ist dann umgekehrt proportional der Geschwindigkeit.The pen can also lie on the card instead of constantly and to draw a continuous line, only single points at equal time intervals imprint. The distance between two consecutive points is then reversed proportional to the speed.

Claims

PATENT CLAIMS-. i. Speedometer according to the acceleration principle, in which the acceleration pressure of the moving mass acts directly on the timer, characterized in that the moving mass is a spherical body (M) between two coaxially mounted cylinders (C, Cl-), which on the one hand with the Clockwork (d) and on the other hand with the pointer indicating the speed (j) are each connected by> a differential (planetary) gear. 2-. Path integrator for the device according to claim i, characterized by the use of a direct current motor with two windings, one of which is traversed by a constant current and the other by a variable current, the latter going through the pointer (j) which opens supports a part (k) of suitable curvature so that the resistance of the circuit part formed by the pointer changes appropriately.