DE41796C - Geschwindigkeitsmesser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTA

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentift im Deutschen Reiche vom l. Februar 1887 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen und Registriren der Geschwindigkeit bewegter oder sich bewegender Gegenstände und Körper durch Umwandlung dieser Geschwindigkeit in Kolbendruck, und besteht darin, durch die zu messende Geschwindigkeit eine Pumpe treiben zu lassen, welche gänzlich in Flüssigkeit eingetaucht ist und diese gegen einen Kolben prefst, welcher den Registrirstift über einen constant bewegten Papierstreifen führt und bei seinen Bewegungen eine Oeffnung vergröfsert bezw. verkleinert, durch die die Communication zwischen den beiden Kolbenseiten hergestellt wird, so dafs die Druckflüssigkeit permanent von der Pumpe nach dem Kolben durch jene Oeffnung hindurch und auf der anderen Seite des Kolbens zurück nach der Pumpe fliefst.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein demgemäfs construirter Geschwindigkeitsmesser dargestellt, und zwar in:

Fig. ι in der Oberansicht,

Fig. 2 in gleicher Ansicht mit abgenommener oberer Platte, um Pumpe, Druckkammer und Kolben blofszulegen; das Getriebe für die Papierspulen und die Registrirwalze ist punktirt angegeben.

Fig. 3 ist eine Oberansicht und Fig. 4 ein Verticalschnitt der Druckkammer J.

Fig. 5 zeigt eine Oberansicht und Fig. 6 einen Verticalschnitt einer Modification der Druckkammer.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Apparates mit dem Manometer, ..·

Fig. 8 ein Verticalschnitt durch die Pumpe und Druckkammer behufs Blofslegung der beide verbindenden Kanäle,

Fig. 9 ein Verticalschnitt und Fig. 10 eine Oberansicht einer der Papierspulen mit losem Trieb, diesen mit der Spindel verbindendem Schaltwerk und der Reibungsmuffe.

Fig. 11 zeigt eine Ansicht der Kupplung der Pumpenspindel mit der von der Kraftwelle getriebenen Zwischenwelle.

Die den eigentlichen Mefsapparat zusammensetzenden Organe sind zwischen zwei Platten A und H angeordnet. K ist die Pumpe, und zwar im dargestellten Beispiel eine rotirende Pumpe, zusammengesetzt aus den in einander greifenden Flügelcylindern K''K", deren einer die bewegende Kraft empfängt. Diese Pumpe ist an ihrem oberen und unteren Ende mit einer Kammer J durch Kanäle verbunden, von denen der untere, E, aus der Pumpe in die Kammer J und der obere, E', aus dieser in erstere zurückführt. In der Kammer / ist ein Kolben J' beweglich, dessen Stange J" sich in einem auf der Deckplatte A montirten Ständer D führt und mit einer Spannfeder R combinirt ist, deren oberes Ende an eine Mutter η fafst. Durch letztere ist eine Flügelschraube F geschraubt, welche gegen das Ende der Kolbenstange stöfst und den Widerstand bezw. die Spannung der Feder zu reguliren gestattet. Die Schraube F ist ferner durch ein Oehr F' mit einem Manometer M verbunden. Das untere Ende der Feder R ist entweder am Ständer D oder an einem anderen fixen Punkt befestigt. Anstatt der Spannfeder R könnte man auch eine Druckfeder anwenden und dieselben

Wirkungen erreichen; indefs ist aus wohlbekannten Gründen eine Druckfeder weniger zweckmäfsig. Die Aufgabe der Feder R bezüglich des Mefsapparates besteht darin, dem von der Pumpe gegen den Kolben ausgeübten Druck entgegenzuwirken und den Rückgang des Kolbens zu verursachen, wenn die Pumpe in Stillstand geräth.

Zur Umwandlung der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe in Kolbendruck wird eine geeignete Flüssigkeit, wie Quecksilber, Glycerin u. s. w., benutzt.

Von Wichtigkeit für die obige Combination ist, zwischen der Kammer J und ihrem Kolben J' immer eine solche Beziehung zu unterhalten, dafs der Druck auf den Kolben gleichmäfsig zunimmt. Dies wird so bewirkt, dafs der beim Beginn des Hubes dicht schliefsende Kolben bei seinem Weiterschub eine allmälig immer gröfser werdende Oeffnung sich öffnen läfst, welche die beiden Kolbenseiten in Verbindung setzt. Dies läfst■ sich auf mehrere Weisen bewerkstelligen, z. B. dadurch, dafs man vom Boden der Kammer einen spitzen Kegel ι sich erheben läfst, auf welchem sich der Kolben mit einem ■ Loch 2 führt, Fig. 4, und wobei der untere Durchmesser des. Kegels so grofs ist, dafs er das Loch -im.Kolben während des ersten Theiles des Hubes dicht abschliefst, oder man versieht die Wandung der ^;Kammer mit nach oben immer tiefer werdenden Nuthen 3, z.B. so, dafs man in gleich tiefen Nuthen in der cylindrisch ausgebohrten Kammer Keile 4 einsetzt, Fig. 6. Der Erfinder zieht jedoch vor, die Kammer konisch so auszubohren, dafs der Kolben während seines Hubes nach aufwärts zwischen seinem umfang Und der Kammerwandung einen immer breiter werdenden ringförmigen Raum, beläfst.

Die Pumpe K wird getrieben von der auf der Oberplatte A in α gelagerten Welle a' mit einer Scheibe ä", von welcher ein Riemen nach der Wagenachse, Propellerwelle, Flügelradwelle etc. in der für Geschwindigkeitsmesser bekannten Weise geführt ist.

k, Fig. 8, bezeichnet eine Kammer, durch welche die Kolbenstange J" und die den Antrieb empfangende Pumpenspindel geführt sind. Dieselbe steht durch eine Oeffnungj mit dem oberen Theil der Druckkammer J in Verbindung, so dafs von der Kolbenstange oder der Pumpenspindel ausgetriebene Flüssigkeit sich ansammeln und nach J zurückfliefsen kann.

Da die Pumpe immer in derselben Richtung getrieben werden mufs, so ist eine selbstthätige Wechselkupplung angeordnet, bestehend aus einer Muffe B, Fig. 1, mit schrägem Schlitz b', in welchen ein an der Welle a' fester Stift c' fafst, und zwei an der Muffe B festen Kegelrädern B' B", welche mit der Spindel des einen Pumpencylinders K' oder K" durch ein auf derselben festes Kegelrad c in Verbindung sind. Der Abstand zwischen den beiden Kegelrädern ist so zu bemessen, dafs beim" Verschieben der Muffe das eine einen Augenblick früher mit c in Eingriff geräth, als das andere aufser Eingriff gebracht wird, so dafs die Pumpe continuirlich in demselben Sinne wirken kann. In der Modification Fig. 11 sind die beiden Räder B¹ B" lose auf der Welle montirt und beständig in Eingriff mit c; sie sind mit Kupplungszähnen versehen, in welche ein mit der Welle durch Stift c' und geraden Schlitz b' verbundener Kupplungsmuff durch Verschieben beim Wechsel der Bewegungsrichtung eingelegt wird.

Das der Treibscheibe a" entgegengesetzte ■Ende der Welle a' steht durch eine endlose Schraube b mit einem Schneckenrad b^] auf einer Querwelle d in Verbindung, welche in d^l am Ständer D gelagert ist und durch eine endlose Schraube f mit einem Schneckenrad^¹ auf der Spindel g der Walze S in Verbindung steht, um welche der Papierstreifen geführt ist und auf welcher der Registrirstift seine Bewegungen vollführt. Die Spindel g treibt durch ein Zahnrad die Räder g" und g'" bezw. auf der Spindel der 'den Papierstreifen abgebenden und der denselben wieder aufwickelnden Spüle L und bezw. M¹.

Die Spulen L und M¹ sind so auf ihren Spindeln montirt, dafs sie ihre Rollen vertauschen können und beide in einer Richtung getrieben werden. Hierzu sind die Zahnräder g" und g'" lose auf die betreffenden Spindeln i und i' gesteckt und mit denselben durch ein Schaltwerk r' bezw. r" verbunden. Die Spulen werden mittelst Reibungsmuffes s⁴, Fig. g, aufgesetzt, so dafs die als Aüfwickelungsspule dienende ihre Obefflächenge'schwindigkeit derjenigen der Walze S anpassen kann und Durchreifsen des Papierstreiferis zwischen ihr und dieser verhütet wird.

Der Registrirstreifen ist auf der Spule L aufgewickelt angenommen und von dieser um die Walze S herum nach der Spule M¹ geführt. Um ihn auf der Walze S immer glatt zu halten, liegen gegen diese beständig Röllchen s' s" an, welche mittelst Arme u auf Spindeln vv' montirt sind. Jede der letzteren ist durch eine Kurbel v" und Gelenk w" mit einem auf der Spindel g der Walze 5 losen Doppelhebel n> verbunden. An letzteren greift ein Hebel χ an, mittelst dessen beide Röllchen aufgesetzt und abgehoben werden können. Die beiden Röllchen werden von einer zwischen sie gespannten Feder gegen S angedrückt.

An die Spindel v, Fig. 1, ist ein Gelenkj^' gekuppelt, welches am vorderen Ende mit einem auf der Platte A drehbar gelagerten kurzen Hebel y" verbunden ist, der mit einem

Stift j'"' in einen Schlitz in dem den Registrirstift führenden Arm y fafst, so dafs durch die Handhabung des Hebels χ auch dieser Stift in und aufser Berührung mit S gebracht wird. Der Arm y ist mit der Kolbenstange J" verbunden.

M ist ein Manometer, welches auf Null eingestellt und dann mit der Kolbenstange J" durch die Flügelschraube F verbunden wird.

Der wie beschrieben eingerichtete Geschwindigkeitsmesser functionirt wie folgt:

Die in bekannter Weise auf die Treib welle a' übertragene Bewegung der Fahrzeugradachse Propellerwelle, Flügelradwelle etc. setzt die Pumpe K im Verhältnifs zur Geschwindigkeit dieser Bewegung in Thätigkeit und zugleich die Walze S in Drehung. Die Pumpe treibt das Quecksilber (oder Glycerin etc.) nach der Kammer J und setzt so die Geschwindigkeit in Druck um, welcher auf den Kolben J' wirkt und denselben hebt. Wie angegeben, pafst derselbe anfangs dicht in seine Kammer, so dafs bei geringer Geschwindigkeit der Druck gewahrt bleibt; in dem Mafse, als sich dann die Geschwindigkeit vergröfsert, wird auch eine Oeffnung immer weiter geöffnet, welche der drückenden Flüssigkeit gestattet, hinter den Kolben zu treten und nach der Pumpe zurückzufliefsen. Bei seiner Bewegung verstärkt oder schwächt der Kolben die Kraft der Feder R und gestattet dem Zeiger des Manometers, den auf den Kolben stattfindenden Druckveränderungen zu folgen und dieselben genau anzuzeigen. Da der Druck auf den Kolben das Mafs der Geschwindigkeit der sich fortbewegenden Achse etc. ist, so folgt, dafs zu jeder gegebenen Zeit diese Geschwindigkeit genau gemessen werden mufs und dafs die hierzu dienenden Mittel sowohl nach Zustand wie nach Wirkungsweise constant bleiben müssen, so dafs kein Kraftverlust aus Abnutzung entsteht, welcher, wie bei der Anwendung von Regulatoren der Fall, die Genauigkeit der Organe beeinträchtigen würde. Auch ist klar, dafs, da die Mittel zur Umwandlung der Geschwindigkeit in Druck aus Pumpe und Flüssigkeit bestehen, überhaupt Kraftverlust in bemerkenswerther Menge ausgeschlossen ist. Der Apparat ist demzufolge sehr empfindlich und mifst langsame Geschwindigkeiten ebenso genau wie hohe.

Die durch die Welle d übertragene Kraft dreht die Walze 5 und diese setzt gleichzeitig die Getriebe der Papierspulen in Thätigkeit, so dafs der Papierstreifen unter dem Registrirstift durchgeführt wird, wobei die Frictionsmuffe s* die Geschwindigkeit der Aufwickelspule derjenigen der Walze 5 anpafst.

Da der Registrirstift von der Kolbenstange geführt wird, registrirt er nicht nur die Geschwindigkeit für eine gegebene Wegelängeneinheit, sondern auch jede auf dieser eintretende Geschwindigkeitsveränderung.

Claims (3)

Pate nt-An sp rüche:

1. Ein Geschwindigkeitsmesser, bei welchem eine von der zu messenden Geschwindigkeit getriebene, in Flüssigkeit eingetauchte Pumpe (K) diese Flüssigkeit gegen einen Kolben (J) prefst, mit welchem der Registrirstift verbunden ist, und welcher bei seinem Vorschübe eine Oeffnung zum Durchlafs der Druckflüssigkeit immer weiter öffnet (sei es vermittelst Konus ι und Loches 2, Fig. 4, oder durch konische . Ausbohrung der den Kolben führenden . Kammer), so dafs letztere beständig von der Pumpe zum Kolben und hinter diesem zurück zur Pumpe fliefst.

2. Bei dem unter 1. gekennzeichneten Geschwindigkeitsmesser die Bewegung der Papi.erspulen (L M¹) von der Registrirwalze (S) aus vermittelst des auf der Spulenspindel losen Zahnrades g" und bezw. g'" und des letzteres an die Spindel kuppelnden Schaltwerkes r' und bezw. r", und wobei die Spulen mittelst Reibungsmuffe s* auf die Spindeln aufgeschoben sind, Fig. i, 2, 9 und 10.

3. Bei dem unter 1. gekennzeichneten Geschwindigkeitsmesser in Verbindung mit der Registrirwalze (S) die vermittelst eines durch Griff χ zu bewegenden Doppelhebels w, Gelenkes n>' und w" und Kurbelarme v' v" mit einander verbundenen Röllchen s' s" zum Glatthalten des Papierstreifens uiid die Verbindung des den Registrirstift führenden, mit der Kolbenstange gekuppelten Armes y mit dem Gestänge eines der Röllchen, so dafs diese und der Stift zugleich von und nach der Walze (S) bewegt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.