-
Anzeige- und Registriervorrichtung für den Brennstoffverbrauch, die
Fahrstrecke und den spezifischen Verbrauch von Motorfahrzeugen. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Anzeige- und Registriervorrichtungen, die mit Hilfe von
algebraischer Addition oder Subtraktion der Logarithmen zweier veränderlicher Größen
das Produkt oder den Quotient dieser beiden Größen bildet. Im vorliegenden Falle
handelt es sich um fortlaufendes Messen, Anzeigen und Registrieren des spezifischen
Brennstoffverbrauchs von Motorfahrzeugen, und zwar wird angezeigt die jeweils mit
einer Einheit verbrauchten Brennstoffes von einem Fahrzeug zurückgelegte
durchschnittliche
Strecke. Es wird in diesem Falle vom Logarithmus des Weges der Logarithmus der Brennstoffmenge
subtrahiert. Die Apparate können natürlich in gleicher Weise auch so gebaut werden,
daß der Verbrauch an Brennstoff für eine Einheitsstrecke an`;ezeigt wird, und es
ist hierzu notwendig, da1:) vom Logarithmus der Brennstoffmenge der Logarithmus
des Weges subtrahiert wird.
-
Die fortlaufende Bildung des Quotienten geschieht in bekannter Weise
durch Verdrehung zweier logarithmischer Nocken,, die durch ein epizyklisches oder
Differentialgetriebe miteinander verbunden sind. Der eine Nocken wird von einem
sich drehenden Teil des Fahrzeuges proportional zu der vom Fahrzeug zurückgelegten
Strecke gedreht, der andere Nocken wird in gleichfalls bekannter Weise durch eine
Vorrichtung derartig verdreht, daß er sich proportional der dem Maschinenvergaser
zugeführten abgemessenen Brennstoffmenge bewegt. Dies letztere kann in bekannter
Weise vom Unterdruckförderer aus geschehen, indem die Druckänderungen auf eine Membran
übertragen werden, deren, Bewegung durch geeignete Vorrichtungen, die hier nicht
näher beschrieben sind, die Verdrehung des Nockens bewirkt. Die logarithmischen
Nokken werden fortschreitend in. entgegengesetzter Richtung verdreht. Das Neue besteht
in den durch die Ansprüche gekennzeichneten und nachstehend näher erläuterten Anordnungen.
-
Die Zeichnungen als Erläuterung zur vorliegenden Beschreibung zeigen
Abb. i Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, Abb. 2 eine ähnliche Ansicht mit abgenommenem
Zifferblatt, Abb. 3 Einzelansicht der logarithmischen Nocken und der Antriebsvorrichtung
für den über dem Zifferblatt spielenden Zeiger, Abb.4 Schnitt durch die Vorrichtung,
Abb.5 Vorderansicht des Zifferblattes der abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung,
Abb. 6 und 7 Einzelansichten der Nocken, Abb. 8 Schnitt durch Abb. 5.
-
In Abb. 3 läuft ein Arm y mit einem vorragenden angeschärften Teil
z auf der Oberfläche des logarithmischen 1\Tockens t und ein entsprechender Arm
a mit einem vorragenden Teile 3 auf dem logarithmischen Nocken x. Der Arm y ist
an. dem Sonnenrad 4, der Arm 2 an dem Sonnenrad 5 befestigt (Abb. 4). Die genannten
Sonnenräder drehen sich frei auf einer Spindel 6, die den Träger für das Planetenrad
7 eines epizyklischen oder Differentialgetriebes bildet. Es ist klar, daß bei gleich
schneller Drehung der Räder und 5 in entgegengesetzter Richtung das P:ailetenrad
7 'sich frei auf der Spindel 8, die einen Teil des Planetenradhalters bildet, drehen
wird. Jeder Unterschied in den relativen Geschwindigkeiten der Sonnenräder wird
jedoch den Planetenradhalter zur Drehung der Spindel 6 um ihre Achse veran-'.as#.en,
und zwar mit einer Geschwindigkeit, d:e dem Geschwindigkeitsunterschied der Sonnenräder
proportional ist. Am Ende der Spindel 6 ist ein gezahnter Sektor 9 befestigt, der
in ein Ritzel io auf der Spindel i i (siehe Abb. 3 und 4.) eingreift, die den Zeiger
12 dreht (s. Abb. i). Da der Halter für das Planetenrad sich nur mit der Hälfte
des Ge. schwindigkeitsunterschiedes der Sonnenräder bewegt, wird die LTbersetzung
für den Sektor 9 und das Rad io so gewählt, daß die Geschwindigkeit auf 2:1 vergrößert
wird.
-
Das eine Merkmal vorliegender Erfindung besteht nun in der besonderen
Ausbildung der beiden Nocken. Diese besitzen jeder einen Teil 13, 14, der ein Kreisbogen
ist (Abb.3). Der Kreisbogenteil des Nockens t, der der Brennstoffnocken genannt
werden kann, besitzt eine Länge, die der Größe der Bewegung entspricht, um die der
Nocken gedreht wird, während ein Brennstoffvolumen durch den Teil des Vakuumspeisebehälters
fließt, in dem die Druckänderungen auftreten, die die Membran bewegen. Die beiden
logarithmischen Kurven der beiden Nocken sind identisch und die Längen der kreisförmigen
Pfeile sind dieselben, so daß bei der getroffe. gen Einteilung die Kreisbogenlänge
am Nokken eine entsprechend bemessene Wegeeinheit bedeutet.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der nachstehend beschriebenen
Einrichtung zur Einstellung der Nocken in eine beliebige relative Anfangsstellung.
-
Auf der vom Brennstoffmengenmesser bewegten Schneckenradspindel p
(Abb. 2), von der aus auch der Nocken t angetrieben wird, ist ein Stirnrad 15 angeordnet,
das mit einem Stirnrad 16 auf einer Welle 17 kämmt, die Räder 18, 19 trägt zum Antrieb
der Räder 2o und 21 und zweier Zählvorrichtungen 22, 23. Die Zählvorrichtung 23
dient zum Anzeigen des gesamten Brennstoffverbrauchs während eines Versuchs, während
das Zählwerk 22 den gesamten Verbrauch seit dem Anbringen des Instrumentes angibt.
Die Spindel 17 ist-längsbeweglich, so daß das Rad 18 das zugehörige Rad 20 freigeben
kann, während das Rad 16 und 21 breite Räder sind, so daß die Räder 15 und i9 stets
im Eingriff damit bleiben. Wenn das Rad 18 außer Eingriff: mit dem ,Rad 2o ist,
so kann der Handgriff 24 auf der Spindel 17 gedreht werden, um das Zählwerk 23 auf
Null zu stellen und den Nocken t in die Ausgangsstellung zurückzubewegen, ohne daß
die Angaben auf dem Zählwerk 22 für
den gesamten Verbrauch dadurch
berührt werden. Eine ähn:iche Anordnung von Zählwerken 25, 26 mit den Antriebsrädern
27, 28
und 29, 3o und mit Rädern 31, 32, die durch den Kilometermesserantrieb
mittels der auch mit dem Nocken x in Verbindung stehenden Spindel tt bewegt werden,
wird zum Anzeigen der gesamten durchmessenen Strecke und der während der Untersuchung
durchfahrenen Strecke verwendet. Das Zählwerk 26 für die einzelne Fahrt und der
logarithmische Nokkenx können durch Drehen des Handgriffes 33 wieder in die Ausgangsstellung
gebracht werden.
-
Das Instrument kann auf zwei Arten in Betrieb gesetzt werden. Wenn
die Nocken t und x so zurückgeführt werden, daß die Teile z
und 3 der
Arme y und 2' gegen die kreiszvlindrischen Flächen der Nocken anliegen, dann erteilen
die beiden Nocken den Armen y und 2 sowie dem epizykiischen Getriebe und dem Zeiger
12 keine Bewegung, während die Teile z und 3 auf den Umfangsflächen der Nocken laufen,
und die Anzeige des Verhältnisses von Weg und Brennstoffmenge beginnt erst, sobald
beide Arme (y und 2) auf den logarithmischen Kurventeil gelangen. Die durchfahrene
Strecke und der verbrauchte Brennstoff werden aber sofort durch die Einzelzählwerke
23 und 26 angezeigt. Unabhängig davon, wie groß 13 und 14. in der Konstruktion vorgesehen
sind, wird durch die Spindel 6 des Planetenradträgers und die davon beeinfiußten
Teile einschließlich des Zeigers 12 und des Zifferblattes 34, dessen Marken in logarithmischem
Abstand voneinander angeordnet sind, das tatsächliche Verhältnis der genannten Werte
auf dem Zifferblatt 34 angezeigt. Wenn beispielsweise ein Motorfahrzeug 12 km je
Liter Brennstoff zurücklegt, so wird der Zeiger ia auf 12 zeigen (s. Abb. i'. Der
Zeiger 12 bleibt nun unverrückt stehen, bis sich die je durchlaufene Entfernung
verbrauchte Brennstoffmenge ändert.
-
Die zweite gemäß der Erfindung ermöglichte Art der Inbetriebsetzung
des Instrumentes besteht darin, daß man den Zeiger 12 von Hand drehen kann, und
zwar ihn durch Drehen der Handgriffe 24 und 33 so einstellen kann, daß er
einen Weg anzeigt, der vermutlich der durchschnittlichen Leistung des Fahrzeuges
entspricht. So mag der Zeiger etwa so eingestellt werden, daß er i2 km je Liter
anzeigt (Abb. i). Auf diese Weise wird sich die Ablesung sofort verändern, wenn
die Fahrzeugleistung von dein Wert, auf den die Vorrichtung eingestellt war, abweicht,
und man braucht nicht mit der Feststellung des Resultats zu warten, bis eine Einheit
von Brennstoff verbraucht ist. Bei der Wiedereinstellung der Teile mittels der Handgriffe
24 und 33, entsprechend dieser Arbeitsweise, wird der Handgriff 33 so gedreht, daß
auf dem Einzelzählwerk 26 die Entfernung angezeigt wird, welche das Fahrzeug voraussichtlich
für eine Einheit von Brennstoffverbrauch durchlaufen wird. Der Handgriff 24 wird
dann gedreht, bis das Einzelzählwerk 23 eine Einheitsmenge von Brennstoff anzeigt.
-
Bei der gemäß dem dritten Merkmal der Erfindung abgeänderten Ausführungsform
für das Instrument, wie sie in Abb. 5 bis 8 dargr,stellt ist, werden die logarithmischen
Kokken t und x in derselben Weise, wie oben angeführt, angetrieben. Mit jedem logarithmischen
Nocken wirkt jedoch ein ebener spiraliger Nocken zusammen, und zwar der Spirainocken
4o mit dem logarithmischen Kok-ken t und der Spiralnocken 4.1 mit dem logarithmischen
Nocken x (Abb. 6 und 7). Spiralfedern 42 und 43 sind mit einem Ende an einem
logarithmischen Nocken und mit ihrem anderen Ende an dem spiraligen Nocken befestigt
und wirken dahin, da.ß die beiden Nockenpaare mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen.
Es ist ferner mit jedem Nokkenpaar eine drehbar aufgehängte messerartige Klinke
44, 45 verbunden, von denen jede gleichzeitig durch eine Feder 46, 47 in Berührung
mit dem Umfange der zugehörigen beiden Nocken gehalten wird. Der spiralige Nocken
41 ist auf der Spindel i i befestigt, die den Zeiger 12 trägt, während der Nocken
40 fest auf der Hülse 48 sitzt, die den Mittelteil des Zifferblattes trägt, auf
dem die Ablesungen Kilometer pro Liter angegeben sind (s. Abb. 5 und 8). Wie man
sieht, sind auf dem Zifferblatt in Abb.5 drei Skalen angegeben. Die äußere Skala
bezeichnet die Entfernung, die von dem Fahrzeug zurückgelegt wird, die mittlere
Skala die Menge des verbrauchten Brennstoffes und die innere Skala das Verhältnis
des verbrauchten Brennstoffes zur zurückgelegten Entfernung. Der Zeiger 12 wird
von den Entfernungsnocken x und 41 angetrieben und zeigt auf der äußeren Skala die
gesamte durchfahrene Strecke an. Der Zeiger kann durchscheinend sein, und man kann
dann durch ihn hindurch auf der inneren Skala die durchschnittliche für jede Einheit
verbrauchten Brennstoffes zurückgelegte Entfernung ablesen. Die innere bewegliche
Skalenscheibe 49 trägt einen Zeiger oder Pfeil 51, der auf der zwischenliegenden
Skala die gesamte verbrauchte Brennstoffmenge angibt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
sind :Io km zurückgelegt. Der verbrauchte Brennstoff beträgt a 1, d. h. also 2o
km pro Liter.
-
Die Wirkung der Vorrichtung ist folgende: Die Nocken t und
x werden in entgegengesetzten
Richtungen vorwärts getrieben,
wie früher beschrieben. Die spiraligen Nocken 4o und 41 haben das Bestreben, sich
mit den mit ihnen zusammenwirkenden Nocken t und x
gleichmäßig zu bewegen,
aber die Klinken 44 und 45 drücken auf den Umfang der Nockenpaare und verhüten so,
daß der Umfang der Spiralnocken über den Umfang der logarithmischen Nocken steigt.
Jeder Spiralnocken kann deshalb dem logarithmischen Nocken nur bis zu dem Maße folgen,
wie es durch die damit zusammenwirkende Klinke möglich ist. Wenn man sich einen
wirklichen geometrischen Spiralnocken vorstellt, so ist der Winkel, in dem er sich
drehen kann, wenn er an der Peripherie zurückgehalten wird, proportional dem Radius
des Punktes, an dem das Zurückhalten stattfindet.
-
Das relative Verhältnis der Bewegungen des Zifferblattes 49 und des
Zeigers 12 ist der Unterschied zwischen den Logarithmen der Winkelbewegungen der
Antriebsspindeln p und u, und deshalb ist die Größe der Bewegungen proportional
dem verbrauchten Brennstoff und der vom Fahrzeug durchlaufenen Strecke. Die Skalen
auf dem Zifferblatt sind logarithmisch geteilt und geben deshalb die richtigen Ablesungen
für die entsprechenden Werte.
-
Es versteht sich, daß die Bewegung, die dem logarithmischen Brennstoffnocken
mitgeteilt wird, von intermittierender, aber fortschreitender Art ist. Die genaue
Abiesung auf dem Zifferblatt wird in dem Augenblick gegeben, in dem der Brennstoffnocken
durch den Membranmechanismus bewegt wird, d. h. wenn eine Brennstoffmenge verbraucht
worden ist, die der zuletzt in die Saugkammer des Vakuumzuführungsapparates eingesaugten
gleich ist und gerade eine neue Ladung in die genannte Kammer eingesaugt werden
soll. Die Veränderungen in der Einstellung, unmittelbar nachdem die Ladung in die
Saugkammer eingesaugt worden ist, ist dann nicht groß, wenn jede Ladung nur etwa
0,05 kg beträgt. Nachdem eine Menge, die der zuletzt in den Saugbehälter
eingesaugten entspricht, verbraucht ist, soll der Zeiger zu der Stellung zurückgekehrt
sein, von der er zurückging, wenn das Fahrzeug die zusätzliche Ladung bei normalem
lVirkungsgrad verbraucht hat.