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Geschwindigkeitsmesser. Vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung
an Geschwindigkeitsmessern derjenigen Art, bei denen ein nach eigenem Gesetz unabhängig
von der zu messenden Geschwindigkeit periodisch bewegtes Schwungglied Rückstöße
nennenswerter Stärke auf den Antrieb des Instrumentes ausüben kann. Diese Rückstöße
können unter gewissen Umständen in dem Antrieb, z. B. in der als solchen verwendeten
biegsamen Welle, Schwingungserscheinungen erzeugen, welche den gleichmäßigen Gang
des Instrumentes stören und sogar unrichtige Anzeigen zur Folge haben.
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Die Erfindung hat den Zweck, die schädlichen Einwirkungen d:eser Rückstöße
zu mindern und sogar vollständig zu vermeiden und besitzt das wesentliche Merkmal,
daß eine die Bewegung der Antriebsvorrichtung des Instrumentes aufnehmende Schwungscheibe
diese Bewegung auf das Instrument überträgt und daß die Schwungscheibe mit dem Antriebsorgan
unter Vermittlung einer elastischen Kupplung verbunden ist.
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Die Vorrichtung mindert selbstverständlich auch gleichzeitig plötzlich
auftretende unregelmäßige Schwankungen, die durch die Übertragungsorgane der Bewegung,
deren Geschwindigkeit man messen will, veranlaßt werden können, und die häufig bei
Anwendung biegsamer Wellen auftreten.
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Auf beiliegender Zeichnung zeigt beispielsweise Abb. i im Grundriß
eine Ausführungsform der Vorrichtung nach vorliegender Erfindung in Anwendung im
besonderen auf einen Geschwindigkeitsmesser, wie er in der deutschen Patentschrift
365468 beschrieben ist. Abb. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 von Abb. i. Abb.3
ist eine Einzelansicht der Fangvorrichtung für die den Freilauf bildende Feder.
Abb. q. ist eine Draufsicht auf eine mit Schraubenfedern versehene Kupplung.
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Abb. 5 ist eine Ansicht analog Abb. q. einer weiteren baulichen Ausführungsform.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach 6-6 von Abb. q.. Abb.7 ist eine Draufsicht
einer Kupplung mit Blattfeder.
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Abb. 8 ist eine seitliche Ansicht einer anderen Ausführungsform in
teilweisem Schnitt. Abb.9 ist eine Draufsicht dieser Ausführungsform.
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Abb. i o ist eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform
und Abb. i i eine Draufsicht auf dieselbe. Abb.12 zeigt in senkrechtem Schnitt ein
Gehäuse zur Aufnahme der Schwungscheibe und des elastischen Teiles.
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Abb. 13 ist ein wagerechter Schnitt nach Linie 15-15 von Abb. i2.
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Abb. 1 ¢ ist eine abgeänderte Form nach Abb. 12 und Abb. 15 ein wagerechter
Schnitt nach Linie 17-i7 von Abb. 1q..
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Der Geschwindigkeitsmesser besteht aus einem Aiitriebsrade q. und
einer Schwungscheibe 6 mit Spiralfeder 7, die beide auf der Grundplatte i des Instrumentes
aufmontieart'sind. Das Antriebsrad ¢ erhält seinen Antrieb durch das Ritzel3o; und
zwar eine kontinuierliche Bewegung, deren Geschwindigkeit proportional ist der zu
messenden Geschwindigkeit. Das Antriebsrad trägt einen Hebel i i, welcher um 12
an demselben drehbar ist und ständig unter dem Einfluß einer Feder Y steht. Durch
diesen
Hebel ist ein Stift 13 senkrecht zu der Radebene hindurchgesteckt, dess--n unterhalb
des Hebels liegender Teil sich gegen eine Daumenscheibe 2o legt. Ein Mitnehmer 5,
welcher unter Reibung mit der Schwungscheibe 6 verbunden ist, wird durch das Rad
4 mit der Schwungscheibe mitgenommen, sobald der Stift 13 sich gegen dieselbe legt,
wie dies aus Abb. i ersichtlich ist. Wenn aber der Hubdaumen 2o der Daumenscheibe
den Hebel i i hochhebt, so gibt der Stift 13 den Mitnehmer I5 und die Schwungscheibe
6 frei, und beide gehen unter der Wirkung der Spiralfeder 7 zurück. Der Zeiger g
ist mit einem Arm 8 versehen, welcher senkrecht zur Ebene der Abbildung steht und
entweder durch den. Haken v des Drehhebels i i im Drehsinne des Rades 4 oder durch
den Mitnehmer 5 im entgegengesetzten Sinne mitgenommen wird. In der -Patentschrift
365468 ist darauf hingewiesen, daß, wenn der Mitnehmer mit der Schwungscheibe unter
der Einwirkung der Feder 7 zurückgeht und auf den Stift 13 trifft, welcher sich
kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit umdreht, die der zu messenden proportional
ist, der Arm 8 des Zeigers gleichzeitig von dem Mitnehmer 5 und dem Hebel freigegeben.
wird und stehenbleibt, so daß seine Ste:lung zur Angabe der zu messenden Geschwindigkeit
dienen kann.
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In dem Augenblicke aber, wo der Mitnehmer 5 und der Stift 13 bei ihrer
Bewegung im entgegengesetzten Sinne aufeinandertreffen, erfolgt ein Stoß, der um
so empfindlicher ist, je größer die Geschwindigkeit der beiden sich entgegengesetzt
bewegenden Teile ist. Dieser Stoß auf den Stift 13 kann sich auf den Hebel ii des-Rades
4, auf das Zahnradio und endlich auf die biegsame Welle, welche letzteres treibt,
übertragen. Auf diese Weise können der regelmäßigen Arbeitsweise des Instrumentes
schäd:izhe Schwingungen infolge der Elastizität der biegsamen Welle entstehen.
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Um diese unzuträglichen Vibrationen zu vermeiden, wird eine Schwungscheibe
31 mit dem Zahnrade 30 mittels Stifte 32 in Eingriff gebracht. Die Schwungscheibe
dreht sich lose um das eine Ende der Welle 33, deren arideres Ende z. B. mit der
biegsamen Welle 34 verbunden ist, welche die Bewegung, die man messen will, überträgt.
Die Schwungscheibe 31 besitzt eine Vertiefung 35 zur Aufnahme einer Spiralfeder
36, welche mittels ihres Endansatzes 37 an der Schwungscheibe befestigt ist oder
einfach auf dieser reibt, wie später ausgeführt werden wird. Das andere Ende dieser
Spiralfeder ist an einen Haken 38 eines verbreiterten Kopfes 39 des Endes der Welle
33, um welche die Schwungscheibe sich dreht, befestigt.
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Da die biegsame Welle 34 mit dem Zahnrade 3 0 und dem Antriebsrade
.4 des Instrumentes unter Vermittlung der Sch-,vungscheibe 31 und der Feder 36 verbunden
ist, so werden sämtliche Rückstöße, welche bei Auftreffen des Mitnehmers 5 auf den
Stift 13 auftreten, durch das Beharrungsvermögen der Schwungscheibe einerseits
und die Feder anderseits notwendigerweise aufgefangen und gelangen nicht zur biegsamen
Welle, so daß diese infolgedessen ihre regelmäßige Übertragungsbewegung ungestört
beibehält.
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Die Ausführungsform der Vorrichtung, wie oben beschrieben, ist lediglich
beispielsweise angeführt; die Einrichtung kann in vielfacher Weise geändert werden
unter Beibehaltung des Prinzipes der Zusammenwirkung des Beharrungsvermögens einer
Schwungscheibe und der Elastizität eines elastischen Organs, welches das Wesen der
Erfindung bildet.
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Bei der Kupplung entsprechend Abb.4 und 6 bezeichnet z. B. i das Gestell
des Stabilisators, 31 die Schwungscheibe, 33 die Welle, welche ihre Bewegung durch
das Zwischenorgan der Transmission erhä:t, und 40 die Welle, welche diese Bewegung
auf den Geschwindigkeitsmesser überträgt. Die Kupplung besteht hier aus zwei Schraubenfedern
42_ die einerseits - mit der Schwungscheibe ,31
durch zwei Stifte 43 und anderseits
mit einem Arm 44 der Welle 33 verbunden sind. Bei der in Abb. § dargestellten Bauform
wird eine einzige Feder 42a verwendet und, entsprechend Abb. 7, besteht die elastische
Verbindung aus einer Blattfeder 45, die an der Welle 33 befestigt ist und die Schwungscheibe
31 unter Vermittlung zweier Stifte 46 mitnimmt.
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Man sieht ohne weiteres, daß die Arbeitsweise der in den Abb.4 bis
7 dargestellten Vorrichtungen dieselbe ist wie die der Vorrichtungen nach Abb. i
und 2. In dem Falle der Abb. i und 2 kann die Spiralfeder 36 starr an ihren beiden
Enden einerseits mit dem verbreiterten Kopf 39 und anderseits mit der Schwungscheibe
31 verbunden sein, oder aber sie kann unter Vermittlung eines Freilaufes, d. h.
einer Vorrichtung, welche die Lbertragung der Bewegung nur im Sinne der Bewegung
gestattet, in Verbindung stehen-Der Freilauf kann beispielsweise einfach aus dem
Ansatz 38 des verbreiterten Kopfes 39 und einer Öffnung 36a in der Spiralfeder,
entsprechend Abb.3, bestehen. Die Spiralfeder könnte auch unter Vermittlung einer
Reibungskupplung mit der Schwungscheibe verbunden sein, welche bei plötzlichem Stoß
des Zahnrades überwunden wird.
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Die Maße der Schwungscheibe 31 und die Stärke der Feder oder Federn
werden in jedem einzelnen Falle, entsprechend der vorauszusehenden Stärke der Rückstöße
zwischen Mitnehmer 5 und Stift 13, d.Ii. Zahnrad 4, bestimmt.
Die
Schwungscheibe und das elastische Kupplungsorgan brauchen nicht unmittelbar in gegenseitiger
Beziehung zu stehen. Das Zahnrad ¢, entsprechend Abb. 8, besitzt eine genügende
Schwere, um ohne weiteres als Schwungscheibe, also als Ersatz der Schwungscheibe
3 i der Abb. i bis 7, die auf dem Zahnrade 3o aufgekeilt - ist, zu dienen. Die Feder
36 bei der Ausführungsform entsprechend Abb.8 bildet das elastische Verbindungsmittel.
Sie liegt in dem Gehäuse 50, ohne wirksame Maße zu besitzen, und ist mit dem Zahnrad
3o, welches das Zahnrad q. treibt, fest verbunden. Das innere Ende der Feder ist
an der Welle 33 befestigt.
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Da das elastische Verbindungsorgan von der Schwungscheibe getrennt
ist, so kann diese durch das Zahnrad q., beispielsweise mittels eines Übersetzungsgetriebes
47, wie aus den Abb. i o und i i ersichtlich ist, mitgenommen werden. Infolge dieser
Einrichtung kann man die Drehgeschwindigkeit der Schwungscheibe 4.8 erhöhen und
entsprechend ihre Abmessungen verringern. Die Abb. io und i i zeigen außerdem ein
elastisches Verbindungsorgan, bestehend aus einer Spiralfeder 4.9, die einerseits
mit dem auf der Welle 33 aufsitzenden Teil 39 und anderseits mit dem Zahnrad 30
fest verbunden ist.
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Übrigens können, wie ersichtlich, die Schwungscheibe und das elastische
Verbindungs- oder Kupplungsorgan, die zusammen den Stabilisator bilden, vollkommen
von dem zu stabilisierenden Instrument unabhängig gemacht werden. Man kann demgemäß
die gesamte Stabilisationsvorrichtung in ein Gehäuse vor der Antriebswelle des Instruments
unterbringen, an welches beispielsweise die biegsame Antriebswelle angeschlossen
ist.
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Die Abb. 12 und 13 zeigen ein derartiges unabhängiges Gehäuse
54., in welchem die Schwungscheibe 55, welche gleichzeitig das Gehäuse zur Aufnahme
der Feder 56 bildet, mit der Welle 57 fest verbunden ist, während die Feder 56 an
der Welle 58 befestigt ist. Die Welle 57 wird an dem Anzeigeapparat befestigt, während
die Welle 58 mit der biegsamen Welle oder mit irgendeinem ändern Antriebsorgan,
welches an den zu messend-on Mechanismus angeschlossen. verbunden ist.
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Die Abb. 15 und 16 zeigen eine Ausführungsform des Gehäuses der Abb.
12 und 13,
der entsprechend der Stabilisator eine Schwungscheibe
59 erhöhter Geschwindigkeit und verringerter Maße besitzt. Das Zahnrad .
6o bildet einen Kasten 6 1 für die Feder 56, die mit der Welle 58 verbunden
ist, und nimmt das Zahnrad 62 der Schwungscheibe 59 mit. Dieses Zahnrad
62 versetzt seinerseits das Zahnrad 64 der Welle 57 in Umdrehung.