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Geschwindigkeitsmesser, bei dem der jeweilige Treffpunkt zweier bewegter
Teile das Maß der Geschwindigkeit ist. Bekannt sind bereits Geschwindigkeitsmesser,
bei denen die Geschwindigkeitsangabe mittels eines Zeigers o. dgl. in der Weise
bewirkt wird, daß der Zeiger entsprechend der Lage des jeweiligen Treffpunktes zweier
bewegter Teile eingestellt wird. Hiervon bewegt sich der erste Teil entsprechend
der zu messenden Geschwindigkeit, während der zweite Teil, der Vergleichsteil, eine
jeweils vom ersten Teil ausgelöste, nach bestimmtem Gesetz erfolgende Bewegung macht.
Bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art bewegen sich die beiden Teile
beim Zusammentreffen aufeinander zu, so daß für den Zusammenstoß die Summe der beiden
Eigengeschwindigkeiten maßgebend ist. Damit nun das Aufeinandertreffen bei gleichsinniger
Bewegung beider Teile erfolgen kann, wie dies schon bei zusammenarbeitenden Teilen
von Geschwindigkeitsmessern anderer Art zur Milderung des Stoßes vorgeschlagen ist,
wird gemäß dem Wesentlichen vorliegender Erfindung folgende Anordnung getroffen.
Der erste Teil läuft in an sich bekannter Weise dauernd um. Hierbei wird der Vergleichsteil
jeweils eine mit der zu messenden Geschwindigkeit wechselnde Zeitspanne lang mitgenommen,
an bestimmter Stelle festgehalten und nach bestimmtem weiteren Drehwinkel des ersten
Teiles wieder freigelassen, worauf er nach festgesetztem Geschwindigkeitsgesetz
dem ersten Teil nacheilt, bis er diesen erreicht und das Spiel sich wiederholt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Abb. i ist ein senkrechter Querschnitt desselben; Abb.2 bis 6 sind mehrere Ansichten
des Werkes in verschiedenen Stufen des Arbeitsvorganges; Abb. 7 zeigt eine Gesamtvorderansicht
des Messers.
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Das Getriebe ist auf der Werkplatte i und der Brücke 2 angeordnet.
und hat ein treibendes Zahnrad 3, dessen Umdrehungsgeschwindigkeit gleich oder proportional
der zu messenden ist, und ein mit dem Rad 3 bei 30 gleichachsiges Schwungrad q.,
das mit dem Rad 3 durch eine Spiralfeder 5 verbunden ist, die mit einem Ende am
Schwungrad, mit dem anderen am treibenden Rad befestigt ist. Beim Betrieb ist, wie
auch immer die gegenseitige Stellung zwischen dem Treibrad und dem Schwungrad sein
mag, die die beiden Räder verbindende Spiralfeder 5 stets in gewissem Grade gespannt.
Das Schwungrad trägt auf der Oberseite einen Stift 23 und seitlich einen Flüge132,
der zwischen die zwei Backenschienen einer Zange 31 einfahren kann. Letztere sitzt
am treibenden Rad 3 und bildet eine Bremse für das Schwungrad und eine Sicherung
gegen Zurückschnellen desselben. Das treibende Rad 3 ist mit einem Ausrückstift
i9 versehen. Es wird durch ein Zahntrieb 3a (Abb. 2) in Umdrehung versetzt, das
von der Welle, deren Geschwindigkeit zu messen ist, angetrieben wird.
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Zum Getriebe gehört ferner ein gezahntes Mitnehmerrad 6, dessen Drehbewegung
auf ein Rad 6a übertragen wird, dessen Achse den über der Skala 29 beweglichen Meßzeiger
¢o trägt und durch eine Rückführfeder 41 auf Rückstellung des Zeigers beeinflußt
wird.
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An der Brücke 2 ist ein Sperrzahnkranz 7
befestigt,
der mit dem Mitnehmerrad 6 zum Schwungrad 4. und zum treibenden Rad 3 gleichachsig
angeordnet ist.
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Eine Mitnehmerwippe io ist bei 9 auf dem treibenden Zahnrad 3 zwischen
diesem und einer darauf mittels Pfeiler befestigten Brücke 8 drehbar gelagert. Sie
hat zwei Finger, einen innern,22, mit dem der Stift 23 des Schwungrades ¢ in Eingriff
kommen kann, und einen äußeren 2¢, sowie eine abstehende Nase 25. Ein Arm i i, der
ebenfalls bei 9 drehbar ist und mit der Nippe io starr zusammenhängt, trägt einen
Stift 27, der durch eine Öffnung 33 des treibenden Rades 3 hindurchtritt und mit
einem Anschlag 28 auf der Werkplatte i in Eingriff kommen kann. Eine (nicht gezeichnete)
Feder wirkt derart auf den Arm i i, daß sie ihn und die Wippe i o linksherum zu
drehen sucht, wobei diese Drehung durch einen Pfeiler der Brücke 8 begrenzt wird;
die Teile i o, i i, 19 und 31 folgen dem Rad 3 in allen seinen Bewegungen.
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Eine Brücke 12, die durch Pfeiler von dem Mitnehmerrad 6 getragen
wird, trägt einen Stift 26, der mit der Nase 25 der Mitnehmerwippe i o zusammenwirken
kann. Zwischen dem Rad 6 und der Brücke 12 ist bei 13 eine Klinke 14 gelagert mit
einem Stift 15, den eine Feder 1¢a in Eingriff mit dem Sperrzahnkranz 7 zu halten
sucht. Dieser Stift kann anderseits mit dem äußeren Finger 24 der Mitnehmerwippe
io zusammenwirken; die Teile 12, i 4e 15 und 26 folgen dem Mitnehmerrad 6 in allen
seinen Bewegungen.
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Zwischen derWerkplatte i und der Brücke 2 ist ein Schwungradsperrhebel
17 bei 16 drehbar gelagert, den eine Feder i 7a linksherum so zu schwenken sucht,
daß ein von ihm getragener Stift 18 in die Bahn des Flügels 32 des Schwungrades
¢ kommt. Durch den Ausrückstift 19 des Rades 3 kann aber der Hebel 17 zeitweise
zurückgedrückt werden. Er trägt außerdem einen Zapfen 2o, der in ein Loch 21 der
Werkplatte i eingreift und dadurch den Ausschlag des Sperrhebels begrenzt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Im Ruhezustand steht
der Zeiger am Anfangspunkt der Meßskala, und die verschiedenen Teile nehmen die
Stellung der Abb. 2 ein, in welcher der Flügel 32 des Schwungrades .I in
der Backenzange 31 des treibenden Rades 3 steckt. In dieser Stellung ist die Spiralfeder
5 in gewissem Grade gespannt. Die Mitnehmerwippe io liegt mit ihrem Finger 22 gegen
den Stift 23 des Schwungrades .4 an, ihre Nase 25 ist vom Stift 26 der Klinkenbrücke
12 etwas weggerückt, und die Klinke 14 greift durch ihren Stift 15 in das Sperrad
7 ein; der Stift 27 des Armes i i ist zum Anschlag 28 außer Arbeitsstellung, und
durch die Wirkung des Ausrückstiftes i9 wird der Stift 18 des Schwungradsperrhebels
17 außerhalb des Bewegungsbereiches des Schwungradilügels 32 ehalten.
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Sobald die' zu messende Geschwindigkeit von Null an wächst und das
Gerät in Bewegung gesetzt wird, dreht sich das treibende Rad 3 in der Pfeilrichtung
und nimmt dabei durch Vermittlung der Spiralfeder 5 sowie mittels der Backenzange
3 i das Schwungrad 1. mit; der Ausrückstift i9 verläßt den Sperrhebel 17,
dessen Stift 18 sich in den Bewegungsbereich des Flügels 32 einstellt, die Nase
25 der Mitnehmerwippe io läßt den Stift 26 unbehelligt, und das Mitnehmerrad 6 nebst
Meßzeiger bleiben unbewegt, hernach stößt der Flügel 32 des Schwungrades ¢ mit dem
Zapfen 18 zusammen, das Schwungrad 4. wird dadurch angehalten, das treibende Rad
3 dagegen setzt unter stärkerem Spannen der Spiralfeder 5 seine Bewegung fort, der
Finger 22 verläßt den mit dem Schwungrad stillgesetzten Stift 23, die Mitnehmerwippe
io schwingt unter dem Einfluß der auf den Arm i i wirkenden Feder nach einwärts,
so daß ihre Nase 25 in die Bahn des Stiftes 26 gelangt, während ihr Finger 2q. außerhalb
des Bereiches des Stiftes 15 kommt. Hat das treibende Rad 3 eine ganze Umdrehung
ausgeführt, dann ist es mit allen von ihm getragenen Teilen wieder in die Stellung
nach Abb. 2 gelangt, und sein Ausrückstift i9 drückt den Sperrhebel 17 zurück, dessen
Stift 18 von dem Flüge132 abgleitet und so das Schwungrad q. freigibt. Es ergibt
sich hiermit insgesamt die in Abb.3 dargestellte Auslösestellung.
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In diesem Augenblick nimmt das Schwungrad unter der Wirkung der gespannten
Feder 5 seine Bewegung im gleichgerichteten Sinne auf und eilt dem Rade 3 nach.
Den Weg, den hierbei das Schwungrad 4 vom Augenblicke des Auslösens an bis zum Wiederzusammentreffen
seines Stiftes 23 mit dem Finger 22 der Mitnehmerwippe io zurücklegt, wird der Einfachheit
halber als »Einholhub« bezeichnet, denn die Schwingungszeit des Schwungrades ist
so bemessen, daß auch bei der höchsten Geschwindigkeit, für die der Apparat bestimmt
ist, der Stift 23 den Finger 22 innerhalb des bei jedem Spiel zur Verfügung stehenden
Umdrehungswinkels des Rades 3 wieder einholt.
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Vom Beginn des Einholhubes des Schwungrades 1. nimmt das treibende
Rad 3 mittels der' Nase 25 der Wippe io am Stift 26 das Mitnehmerrad 6 und mithin
den Meßzeiger auf der Meßskala mit, wobei die Klinke 14 über die Zähne des Sperrades
7 gleitet; kurz darauf verläßt der Ausrückstift i 9 den Sperrhebel 17,
dessen
Stift i 8 sich wieder in die Bahn des Flügels 32 einstellt.
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Am Ende des Einholhubes des Schwungrades 4. drückt der Stift 23 desselben
die Wippe io zurück, so daß ihre Nase 25 den Stift 26 verläßt, der Meßzeiger wird
auf der Skala. stillgesetzt, und der Flügel32 schnappt in die Bremszange 3 i ein.
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In diesem Augenblick nehmen das Treibrad, das Schwungrad und die mitgenommenen
Teile die Stellung gemäß Abb. 4. ein, welche mit der Ruhestellung der Abb.2 übereinstimmt,
nur daß sie hierzu um einen Winkel a nach vorwärts versetzt ist; der Ausrückstift,
der Stift der Klinkenbrücke usw. sind aus der Anfangsstellung i9', 26' usw. in die
dem Schwungrad-Einholbubende entsprechende Stellung i9, 26 usw. übergegangen. Dieser
Winkel a stellt den Hub dar, um den sich das treibende Rad während des Einholhubes
des Schwungrades gedreht hat, und bestimmt somit die Anzeigestellung des Meßzeigers.
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Das ständig laufende Treibrad 3 setzt seinen bereits begonnenen zweiten
Umlauf fort, und dieselben Vorgänge wickeln sich, von der Stellung der Abb. 4. ausgehend,
in derselben Reihenfolge ab wie vorhin, wobei die Stellung des Stiftes 23 zu Beginn
des Einholhubes des Schwungrades immer die in Abb.3 dargestellte ist, in welcher
der Flügel 32 desselben von dem Stift 18 gerade freigegeben wird.
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Wenn im Verlaufe des zweiten Einholhubes des Schwungrades die Geschwindigkeit
des Treibrades 3 zunimmt, dann flieht der Finger 22 der Mitnehmerwippe io rascher
vor dem Schwungradstift 23, der zum Einholen einen größeren Nacheilwinkel als vorhin
durchmessen mini, und es wird daher der Stift 26 sowie der Meßzeiger weiter vorgeschoben
als vorhin, wie aus der Abb.5 ersichtlich ist, welche die Teile im Verlaufe des
zweiten Einholhubes des Schwungrades bei wachsender Meßgeschwindigkeit darstellt.
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Bleibt die zu messende Geschwindigkeit konstant, dann bleiben auch
der Einholwinkel des Schwungrades und die Geschwindigkeit, mit welcher der Finger
22 vor dem Stift 23 flieht, unverändert, der Stift 23 erreicht den Finger 22 in
einer unveränderten Stellung, und der Meßzeiger bleibt unverrückt auf dem Zifferblatt
stehen.
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Der Finger 24 an der Mitnehmerwippe io spielt bei wachsender oder
konstanter Geschwindigkeit keine Rolle, weil er unter Berücksichtigung der gegenseitigen
Lage der Stifte 15 und 26 so angeordnet ist, daß er, sobald der Einholhub
größer oder derselbe wie vorher ist, die Nase 2 5 also an den Mitnehmerstift 26
herangekommen ist, am Stift 15 bereits vorbeigegangen ist, wenn der Stift 23 des
Schwungrades den Finger 22 der Wippe i o beeinflußt. Dagegen kommt der Finger 24.
zur Geltung, wenn die zu messende Geschwindigkeit abzunehmen sucht. Der Einholhub,
der Winkel a, verringert sich dann, und am Ende desselben steht die Nase 25 der
Wippe io noch hinter dem Stift 26 der Klinkenbrücke 12 zurück, während der Stift
23 die Mitnehmerwippe io bereits herausgedrückt hat, so daß der Finger 24 sich jetzt
im Bereiche des Stiftes 15 befindet und diesen aus dem Sperrad 7 ausrückt.
Letzteres mitsamt dem Mitnehmerrad 6 und dem Meßzeiger kann also unter der Wirkung
der Spiralfeder des Zentralrades zurückgehen (Abb.6). Für den Fall, daß die Geschwindigkeit
nur wenig abgenommen hat, hört dieser Rückgang sogleich wieder auf, indem der Finger
24. den Stift 15 verläßt, so daß letzterer in das Sperrrad 7 einfällt, um den Meßzeiger
in der entsprechenden Stellung festzulegen. Bei plötzlich starkem Geschwindigkeitsabfall
ist es ohne Bedeutung, wenn der Zeiger nach der Nullstellung zurückgeht.
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Die Größe des Winkels a ändert sich im gleichen Sinne wie die Drehgeschwindigkeit
des treibenden Rades während des Einholhubes des Schwungrades, aber die Einholzeit
desselben und der Winkel a sind nicht genau proportional mit dieser Geschwindigkeit,
weil die Befestigungsstelle der Spirale 5 am treibenden Rad 3 dadurch, daß sie sich
mit diesem verstellt, ein wenig die Schwingungsverhältnisse des Schwungrades verändert;
dieses Abweichen von der Proportionalitätkann dadurch ausgeglichen werden, daß man
den Zahnrädern 6 und 6a in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise eine von der Kreisform
etwas abweichende Gestalt gibt, so daß der Meßzeiger auf dem Zifferblatt sich genau
proportional nicht zur Änderung des Winkels a, sondern zur Änderung der Geschwindigkeit
des treibenden Rades verstellt.
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Sollte die Geschwindigkeit des treibenden Rades die Höchstgrenze überschreiten,
für die das Meßgerät eingerichtet ist, so würde der Meßzeiger das Bestreben haben,
sich über die Skala hinauszubewegen, was eine Beschädigung des Gerätes im Gefolge
haben könnte. Um dies zu verhüten, ist eine Sicherung vorhanden, welche aus dem
auf dem Teil i i der Wippe i o sitzenden Zapfen 27 und dem festen Anschlag 28 auf
der Werkplatte besteht. Diese Teile sind derart angeordnet, daß bei den für die
Messung zulässigen Geschwindigkeiten der Zapfen 27 der alsdann von dem Stift 23
zurückgedrängten Wippe io ungehindert am Anschlag 28 vorbeigeht, dagegen bei übermäßigen
Geschwindigkeiten, bei denen der Stift 23 die Wippe io noch
nicht
zurückgedrängt hat, an den Anschlag 28 herankommt. Hierdurch wird die Wippe io so
verschwenkt, daß ihre Nase 25 bei jedem Umlauf des treibenden Rades in periodischer
Wiederkehr trotzdem den Stift--96 unbehelligt läßt und das Mitnehmerrad 6 mit dem
Meßzeiger in der äußersten zulässigen Stellung verbleibt.
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Das vorliegende Gerät soll hauptsächlich auf Kraftfahrzeugen verwendet
werden. Es besitzt für diese Verwendung noch einen mit Schaltwerk versehenen Streckenzähler
47 (Abb.7), der in bekannter Weise mittels eines Hebels 45 und einer Hubnut 34 auf
der Unterseite des treibenden Rades 3 bei jeder Umdrehung desselben um einen Schritt
vorgeschaltet wird.
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Bei Rückwärtsgang des treibenden Triebes 3rs ist kein Ausklinken notwendig,
indem das ganze Werk ohne Nachteil rückwärts laufen kann und auch dieser umgekehrte
Lauf durch den Zähler aufgenommen wird.
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Natürlich läßt das Gerät die verschiedensten Abänderungen zu. So können
z. B. die Räder 6 und 6R kreisrund sein; es würde sich dann der Meßzeiger über einer
im Hinblick auf den geschilderten Ausgleich geeignet eingeteilten Skala verstellen.
Das Getriebe 6, 6<= könnte ganz weggelassen und der Meßzeiger mittelbar oder
unmittelbar durch das Schwungrad 4 bei gleichachsiger Anordnung zu demselben bewegt
werden usf.