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Pferdekraft- und Betriebsstundenzähler. Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung, welche die Leistung von Wassermotoren -Turbinen und Wasserrädern -
sowie auch von ;mderen Kraftmaschinen, die in ihrer Beaufschlagung oder Füllung
durch ein Steuerorgan ,geregelt werden, in Pferdekraftstunden mechanisch summiert
und nebenher die Betriebszeit in Stunden registriert, so zwar, daß Jederzeit sowohl
die sekundliche Leistung sowie die in einer gewissen Zeit verfahrenen Pferdekraftstunden
als auch die Betriebszeit in Stunlen abgelesen «-erden können. Vorweg sei erwähnt,
<laß die gezählte Leistung sich nur auf Grund des bekannten oder angenommenen
Wirkungsgrades, sowie auf Grund eines vorher bestimmten Gefälles oder auch Aktionsdruckes
des betreffenden Motors bezieht, und daß Änderungen im Gefälle oder Aktionsdruck
den Zähler nicht beeinflussen. Dagegen soll er die Leistung nach Beauf->chlagung
oder Füllung, Tourenzahl und Betriebszeit finit dem für jede Beaufschlagung festgelegten
Wirkungsgrad verläßlich registrieren und hauptsächlich als Zählwerkzeug bei Wassermotoren,
an Stille der dauernd unkontrollierbaren, den verschiedenen Belastungsschwankungen
nie angepaßten Aufschreibungen im Anmelde- und Betriebsregister für die Wasserkraftsteuz#r
dienen.
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Der Apparat ist auf der Zeichnung in Abb. i im Vertikalschnitt und
in Abb. 2 im Grundriß in:it weggedachtem Schutzgehäuse o dargestellt.
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Auf der Grundplatte A ist ein Antriebsböckchen B, ein Führungsständer
C, ein Tragböckchen D für das Räderwerk und ein Dreifußgerippe E montiert. Die Welle
a des Antriebsböckchens B wird in beliebiger Art, z. B. mit Gelenk oder biegsamer
Welle, mit einer sich drehenden Welle von bekannter Umdrehungszahl des betreffenden
Motors oder dessen Regulator verbunden. Durch den Antrieb B wird die Umdrehung auf
das Kegelrad H und zugleich durch einen Federkeil auf die in der verlängerten Nabe
des Kegelrades H achsial verschiebbare Welle b übertragen. Auf der Welle b sitzt
fest die Friktionsrolle G, während das zweite Ende c'er Welle b in dem durchbohrten.
gegen Ver-@lrehung gesicherten Führungsstift c drehbar gelagert ist und sich dort
achsial an eine Spurlinse stützt. Der Führungsstift c ist in dem Ständer C geführt
und hat ein schneidenartiges Ende, welches an der Führungskurve K gleitet. Die Kurve
K mit hart@°_r Gleitbahn wird an einen linear oder radial bewegten Steuerungsteil
des betreffenden Motors fest angeordnet un l so geformt, daß die Abszissen der Kurve
den Weg der Leitchaufeln oder des die Beaufschlagung oder Füllung bewirkenden Organs
der Steuerung und die Koordinaten die Leistung des Motors nach Zehntel der Gesamtleistung
unterteilt ergeben.
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Zwischen dem Kegelrad H und der Friktionsrolle G ist eine gewundene
Druckfeder d eingeschaltet, «-elche ein ständiges Andrücken des Führungsstiftes
c an die Kurve Ir bewirkt. Auf der Friktionsrolle G liegt die entsprechend dem vorhandenen
Drebnioment durch ihr Eigengewicht beschwerte Friktionsscheibe F, welche auf der
Spindel c mittelbar zentrisch geführt ist. Durch Bewegen der Kurve K in .der Richtung
des Pfeiles 5 wird die Friktionsrolle G aus .ihrer gezeichneten Nullstellung l gegen
die Mitte der Vorrichtung verschoben und dadurch eine Zunahme der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Friktionsscheibe F herbeigeführt. Die Stellung 2 der verschiebbaren Friktionsrolle
G (in gestrichelten Linien gezeichnet) ist die Endstellung, welche bei größter ßeaufschlagung
des
Wassermotors oder auch bei größter Füllung der zu messenden Kraftmaschine und bei
deren Maximalleistung auftritt.
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Die gemäß der Stellung der Friktionsrolle G veränderliche Geschwindigkeit
der Friktionsscheibe F wird durch ein auf deren Nabe sitzendes Stirnradgetriebe
(mittels des Zwischenrades g auf den Innenzahnkranz i des auf der Spindel e mittelbar
lose geführten Zahnrades N übertragen. Dieses Zahnrad N besitzt auch noch eine Außenverzahnung
k, auf welcher sich das Planetengetriebe 1, ,n, it abwälzt, von welchem das Rad
n mit der verlängerten Nabe des Kegelrades J fest verbunden ist. Die Räder h,1,
in. -und n bilden auf diese Weise ein doppeltes Planetengetriebe. Während das zentrale
Rad n seinen Antrieb durch das Kegelrad J und das Kegelgetriebe H direkt von dem
Schneckentrieb B erhält, wird ,las zweite zentrale Rad N durch die Räder f und g
und Innenverzahnung i von der Friktionscheibe F aus mit verschieda=ier, der Stellung
der Rolle G entsprechender Geschwindigkeit angetrieben.
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Die Zapfen der Planeträder 1 und in sind in der Traverse o
befestigt, welche einen Mitnehmerstift p besitzt, der bei jeder Umdrehung der Traverse
o das Zinkenrad des Zählers 31 um einen Zahn weiterdreht und dadurch den
Zähler um eine Einheit vorrücken läßt. Das Übersetzungsverhältnis der Zahntriebe
ist so berechnet, daß bei der Nullstellung i ,der Friktionsrolle G oder Stellung
3 der Schneide des Führungsstiftes c die Traverse o stillsteht, da in dieser Stellung
die Winkelgesehwindigkeit :der .die beitden verschiedenen, angetriebenen Rädersysteme
verbindenden Zahnkränze i und k gleich ist. NTimmt .die Geschwindigkeit der Friktionsscheibe
F durch Verschieben der Rolle G zu und damit auch die Umfangsgeschwindigkeit des
Rades g, so wird die Traverse o eine Drehung in der Richtung ,des Pfeiles 8 annehmen,
und zwar mit zunehmender Geschwindigkeit, je näher die Friiktionsrolle gegen die
Mitte rückt, vorausgesetzt, daß die Drehrichtung der FriktionsscheiheF nach rechts
- Pfeil 6 - und die des Kegelrades J nach links-Pfeil 7 - gerichtet ist. Die ganze
Verschiebungsstrecke der Friktionsrolle G von Stellung i in Stellung 2 ist in zehn
Teile geteilt und die entsprechende Skala auf dem mit einem Ausschnitt versehenen
Führungsständer C angebracht, auf welcher die jeweilige Stellung der Beaufschlagung
oder auch Füllung und die daraus errechnete Leistung in PS. abgelesen werden kann.
Das Übersetzungsverhältnis der Zahnrad-und Friktionsgetriebe wird so gewählt, daß
bei einer bestimmten Umdrehungszahl der Welle a - angenommen 6o in der Minute -die
Traverse o bei Maximalleistung des Motors ebenfalls eine bestimmte Umdrehungszahl
- angenommen 30 in .der Stunde -besitzt. ` Der Zähler würde in diesem Falle
ohne Umrechnung die Leistung eines Motors von 30 PS Maximalleistung in Pferdekraftstunden
direkt anzeigen. Andere Motorgrößen oder abweichende Geschwindigkeiten der Antriebswelle
a bedingen die Ermittlung einer ::Konstanten«, mit welcher die Zählerablesung zu
multiplizieren ist.
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Die Traverse o trägt außerdem mittels der Stützen r die Dezimalscheibe
P mit der Einteilung von Zehntel- und Hundertstel-PS-Stunden, die durch das Fenster
zu im Gehäusedeckel abgelesen werden können.
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Zur Registrierung der Betriebszeit dient der Zähler L, welcher seinen
Antrieb durch die Schnecke s, das Schneckenrad t und das Stirnradgetriebe zt von
dem mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Kegelrad J erhält. Entsprechend
der Tourenzahl des Motors und dem Übersetzungsverhältnis bis zum Zähler wird eine
»Konstante« ermittelt, mit welcher die Zählerablesung zu multiplizieren ist, um
die Betriebszeit in Stunden zu erhalten.
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Für die Ablesung der Zähler besitzt der S:chutzgehäusedeckel die beiden
Fenster v. Mit Hilfe der Konstanten ergibt sich für alle vorkommenden Fälle nur
eine 'Normalausführung des Instrumentes, welches ohne weiteres eichfähig ist.