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Neigungsmesser. Es sind bereits Neigungsmesser .bekannt, welche Anzeigen,
in welcher Neigung sich ein Fahrzeug zur Wagerechten befindet. Diese bekannten Vorrichtungen
besitzen ein Pendel, dessen Ausschlag von einer :Mittelstellung Abweichungen der
Fahrbahn von der Wagerechten anzeigen. Ein etwaiges Hin- und Herschwanken des Pendels
wird ,durch dauernd wirkende Bremsen oder Dämpfungsvorrichtungen (Federn, Flüssigkeiten:
o. dgl.) mehr oder weniger zu mindern versucht. Immerhin gaben sie keine zuverlässigen
Ergebnisse, weil die Schwankungen der Zeigerausschläge zu'-groß waren, so daß es
schwer war, .den richtigen Mittelwert ider Ausschläge zu schätzen.
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Die Erfindung -beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß zwei zusammenwirkende
Pendel benutzt werden, von welchen das eine als Meßpendel, mit besonderer Ausbildung
des Pendelgewichtes, das andere als Hilfspendel dient. Das Hilfspendel übt jedoch
keinerlei andere Wirkung auf das Meßpendel aus, als bei gewissen, in der Bewegungsrichtung
des ganzen Systems eintretenden Beschleunigungswirkungen das Meßpendel ganz oder
teilweise
in Ruhe zu halten. Bereits im Meßpendel :eingetretene Beschleunigungswirkungen werden
dagegen durch bewegliche Massengewichtsteile _ des Meßpendels durch geeignete Veränderung
der Schwerpuriktslage :des Meßpendels berichtigt.
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Die Erfindung geht von der Betrachtung aus, daß Neigungsmesser für
den genannten Zweck drei Einflüssen aus der Bewegung des Beförderungsmittels unterliegen,-
und zwar: Der Gesamtneigung des Fahrweges (Fährbahn), kurz andauernden Neigungen
des Fahrzeuges, hervorgerufen durch Unebenheiten des Fahrweges, die sich -im Fahrzeug
als Stöße bemerkbar .machen und Beeinflussungen des Pendels durch Änderungen der
Fahrgeschwindigkeit.
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Die Beeinflussung des Fahrzeuges durch die Gesamtneigung soll gemessen
werden, die anderen Beeinflussungen sind störend und sollen möglichst einflußlos
auf das Meßpendel gemacht werden.
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Diesen an einen guten Neigungsmesser zu stellenden Anforderungen wird
die Erfindung dadurch gerecht, daß. drei verschiedene Einrichtungen, in einer Vorrichtung
vereinigt, nach Bedarf zusammenwirken.
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Als erste Einrichtung ist ein empfindliches Meßpemdel vorgesehen,
das, mit einer Anzeigevorrichtung verbunden, jeden Ausschlag infolge einer Veränderung
der Neigung der Fahrbahn anzeigt.
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Gemäß der zweiten Einrichtung wind das Meßpendel bei kurzen, nicht
länger andauernden Neigungsänderungen des Fahrzeuges, die stoßförmig auftreten,
durch ein zweites, sogenanntes Brems- oder Hilfspendel beeinflußt, :das ,mit einer
Einrichtung verbunden ist, die auf das Meßpendel bewegungshindernd einwirkt und
dessen Schwerkraft :durch Federn o. dgl. aufgenommen wird, so daß es sich nur infolge
stärkerer Beharrungswirkung aus seiner -Mittelstellung bewegen kann, Als dritte
Einrichtung wirkt eine Vorkehrurng am oder im Meßpendel, die geeignet ist, den Schwerpunkt
des Meßpendels bei Geschwindigkeitsänderungen des Fahrzeuges derart zu verlegen,
daß sie ein Drehmoment des Meßpendels erzeugt, das .eine Schwingung des Meßpendels
im entgegengesetzten Sinne als die jeweils dies verursachende Beschleunigung (Verzögerung)
anstrebt. Dadurch werden die für das Anzeigen ungünstigen Einflüsse der Beschleunigungskräfte,
die durch die -Geschwindigkeit des Fahrganges hervorgerufen sind, ganz oder zurrt
größten Teil aufgehoben. -Das Verschieben des Schwerpunktes des Meßpendels wird
dadurch erreicht, daß sich im Meßpendel beispielsweise 'Hohlräume befinden, die
mit einer Flüssigkeit (z.B. des Gewichtes wegen mit Quecksilber) teilweise gefüllt-sind.
Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und
zwar: Abb. z einen durch die Breite des Meßpendels gelegten Querschnitt des Neigungsmessers,
Abb, z einen senkrechten Schnitt in einer zur Abb. i =rechtwinkligen Ebene, Abb,
3 eine Draufsicht, . -Abb. q. -eine Ausführungsform des Meßpendels im @Ouerschnitt,
entsprechend Albb. i, Abb. 5 einen senkrechten Schnitt durch das Meßpendel in .einer
zur Abb. - rechtwinkligen Ebene .und Abb.6 eine schematische Darstellung der Schwerpunktsverlegung.
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Es sei in Ab :b. 6 d der Aufhängepunkt des Meßpendels, 111 ein @Hohlratun
in diesem, der zum Teil mit Quecksilber O gefüllt ist, ä sei der Schwerpunkt des
Meßpendels ohne Quecksilberfüllung; b der Schwerpunkt des Quecksilbers in Ruhe,
c der gemeinsame Schwerpunkt aus a und b resultierend (in Ruhe). Bei einer
beschleunigten Bewegung ,des .Meßpendels, beispielsweise nach rechts, wird sich
die Quecksilberfüllung nach der strichpunktierten Linie verschieben. Der Schwerpunkt
b wandert :etwa nach bl und der gemeinschaftliche Schwerpunktnach c,.. Während die
Gesamtbeharrungskräfte s,_ am: Hebelarm i eine Drehung im Drehsinne des Pfeiles
r anstreben, wird die Schwerkraft s. des: Quecksilbers am Heb.elarmy im Sinne des
Pfeiles 1, also entgegengesetzt, wirken. Eine ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn
statt des tropfbarflüssigen Körpers im Pendel schwingende Gewichte am oder im Meßpendel
aufgehängt werden, .die in der Fahrrichtung des Fahrzeuges ausschwingen können.
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In Abb. i bis 3 ist R :ein :dem Zusammenbau dienender Rahmen, indem
bei d ein walzenförmiges, mit Hohlräumen N und M ausgestattetes Pendel G gelagert
ist. Hohlraum N dient nur dazu, um den Schwerpunkt des Pendelkörpers (Meßpend:el)
,unter die Drehachse zu legen. Der Hohlraum M, der seitlich verschlossen ist, dient
zur Aufnahme des Quecksilbers 0. In dem walzenförmigen Meßpendel G befindet sich
ein schräger Schlitz K, in .den ider Daumen D des Hebels TI
eingreift
und gleitet. Dreht sich das Meßpendel G, so wird Daumen D seitlich verschoben, der
Hebel H macht eine Schwingung und bewegt !damit einen starr mit Hebel H verbundenen
Zeiger Z, der den Ausschlag von seiner Mittelstellung (entsprechend wagerechter
Ebene der Fahrbahn) nach rechts oder links (entsprechend dem Gefälle oder :der Steigung)
an einer auf dem Zifferblatt B befindlichen Einteilung anzeigt. In einer
zweiten
starr mit der Lagerung d verbundenen Lagerung achwingt,die Welle W, anderen Ende
ein Hilfspendel P fest verbunden hängt. Auf der WzMe W befestigt ist ferner ein
Segment S, an dessen Enden Bremsflächen angeordnet sind, die mit der zylin.dnischen
Außenfläche des Pendel G zusammenarbeiten. Durch eine Feder F wird das Segment S
in seiner Mittelstellung .derart festgehalten, daß keine Bremsung möglich ist, und
daB bei 'Neigung des- Fahrzeuges durch Einfluß - der Schwerkraft des Hilfspendels
P keine Verstellung eintritt. Die :Bremsflächen von S können geraubt oder zur schärferen
Wirkung sogar gezahnt sein. Diese Verzahnung greift dann in eine auf der Mantelfläche
des Pendels G befindliche Verzahnung ein.
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'Die Wirkungsweise der Neuerung ist folpers, dessen Neigungen gemessen
werden pers, dessen Neigungen gemessen werden sollen und mit. .dem der Neigungsmesser
in geeigneter Weise fest verbunden, ist, ein, so wird das Meßpendel G, unbeachtet
der Wirkung der Füllung Q, eine entsprechende Stellung anstreben. Das Meßpendel
G wird bei sanften Übergängen in andere Neigungen in diesem Falle (also unbeachtet
der Füllung Q und der Geschwindigkeitsänderungen. der Bewegung) eine der neuen Neigung
entsprechende Lage einnehmen. Ist jedoch die \Teigungsänderung eine plötzliche,
stoßweise, so wird das Meßpendel G infolge der Beschleunigung, von der es auch .betroffen
wird, eine der netten Neigung nicht mehr entsprechende Lage (Stellung) anstreben.
Von einer bedeutenderen Beschleunigung- wird dann aber auch das -Hilfspendel P in
Mitleidenschaft gezogen. Es wind die Federkraft der Feder F überwinden und das Meßpendel
G an der Verdrehung hemmen, und zwar um so :mehr, j e größer die Geschwindigkeitsänderung
ist. Sobald der !bewegte oder beschleunigte Körper wieder in eine -gleichmäßige
Bewegung übergegangen ist, wird die Federkraft der Feder F ,das Hilfspendel in seine
Mittellage zurückbringen. Das Meßpendel G ist dann frei von jeder Behinderung.
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Die Beharrungskräfte werden durch das Quecksilber Q im Hohlraum M
zum Ausgleich :gebracht.
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Abb. q. und 5 zeigen eine Ausführungsform des Meßpendels G mit zwei
Hohlräumen 111, und M2 für die Aufnahme der Flüssigkeit Q.
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Statt der einfachen Bewegungsübertragung durch den Schlitz K kann
eine geeignete Übertragungsvorrichttiag, Zahnräderwerk o. ,dgl., die Zeigerverstellung
von dem Meßpendel aus bewirken. Es kann auch zur Übertragung der Bewegung von Daumen
D eine Übersetzung zwischen Hebel ,H untl dem Zeiger Z eingeschaltet werden, um
,den Ausschlag des Zeigers in größerem Maßstabe anzuzeigen.