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Fahrkontrolivorrichtung. Die Erfindung betrifft eine Fahrkontrollvorrichtung,
die insbesondere an Kraftfahrzeugen angebracht wird.
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Die bisher bekannten Kontrollv orrichtungeti für Fahrzeuge ermitteln
die durchlaufene Wegstrecke oder die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder
beide gleichzeitig, hauptsächlich, um Fahrpreise, die Fahrgeschwindigkeit oder die
Fahrtdauer festzustellen. Diese Werte werden in getrennten Einheiten, z. B. in Zeiteinheiten,
Wegeinheiten, Geschwindigkeitseinheiten oder Währungseinheiten, angezeigt. Ein Verschmelzen
der Einheiten zu einer gemeinsamen Einheit fand jedoch nicht statt.
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Diesem Bekannten gegenüber ermittelt die Fahrzeugkontrollvorrichtung
der Erfindung eine neuartige Bemessungseinheit, nämlich eine Verhältniszahl, wrIchedieBeanspruchung,
insbesondere für Steuerzwecke, zum Ausdruck bringt durch ein planmäßiges Zusammenarbeiten
verschiedener an sich bekannter Einzelvorrichtungen, deren Einflüsse von der Vorrichtung
selbsttätig nach Werten berücksichtigt werden. Diese Verhältniszahl entsteht also
durch fortlaufende mechanische Multiplikation,
Division, Addition
und Subtraktion von Antriebswerten der verschiedenen Anlässe, also z. B. von Umdrehungswerten,
die von Einzelvorrichtungen ausgehen, die während der Fahrtdauer die jeweilig veränderten
Geschwindigkeiten, Weglängen, Eigengewichte, Belastungen der Fahrzeuge und die Rauhheiten
der Fahrbahn möglichst wahrheitsgetreu wiedergeben.
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Allgemein kann diese neuartige Vorrichtung z. B. als Fahrpreisanzeiger
dienen, durch den die Fahrpreise auf Grund jener neuartigen Berechnungseinheit bestimmt
werden. Im besonderen soll er jedoch als Meßgerät dafür dienen, öffentliche Abgaben
in einem Umfange erheben zu können, der allen für ihre Bemessung maßgebenden Umständen
möglichst genau gerecht wird. Hiernach ist es z. B. durchführbar, daß das häufiger
und weiter fahrende, das schwerere, mehr beladene und das mit größerer Geschwindigkeit
angetriebene Fahrzeug höhere Abgaben bezahlt als das meistens stillstehende, nur
wenig benutzte, das leichte, nur wenig beladene oder langsam fahrende. Auch kann
z. B. die Benutzung einer guten Straße höher besteuert werden als die einer schlechten.
Alle diese äußeren Umstände verarbeitet die Fahrzeugkontrollv orrichtung in dem
jeweils vorgeschriebenen gegenseitigen Verhältnis zu einem jederzeit ablesbaren
Ergebnis und gibt somit die mit einem bestimmten Geldkoeffizienten zu vervielfältigende
Zahl an für die fällige Leistungsschuld.
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Bei entsprechender Auswahl und Anwendung der in Frage kommenden Einzelvorrichtungen
lassen sich die verschiedenartigsten Zusammenstellungen der Einzelvorrichtungen
zu einem gemeinsamen Ganzen derart anwenden, daß die erzielte Beanspruchungszahl
alle gewünschten Umstände enthält. Die genaue Bauart, Einrichtung und Einstellung
richtet sich also nach der Art der Gesetzgebung oder sonstiger maßgebender Wünsche.
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Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung in mehreren verschiedenen
schematischen Ausführungsbeispielen, für die allgemein die Umdrehungen des Fahrzeugrades
oder seiner Welle als Antriebsmittel zugrunde gelegt sind, und zwar: Abb. i einen
senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit Innenansicht des Getriebes,
in dem Einzelvorrichtungen für Weglängen-, Gesch-%r,indigkeits- und Stoß-und Belastungsanzeiger
zusammenwirken (die Einzelvorrichtung für die Geschwindigkeitsanzeige wird hier
von der Antriebswelle aus unmittelbar angetrieben), Abb. 2 einen senkrechten Längsschnitt
durch eine Vorrichtung einer zweiter Bauart, die von derjenigen der Abb. i, z. B.
in der Anordnung der Stoß- und Belastungsanzeigevorrichtung, abweicht, Abb. 3 einen
Längsschnitt durch eine Vorrichtung einer dritten Bauart, bei der Planekengetriebe
verwendet sind, um Geschwindigkeit (Weg für die Zeiteinheit) mit Hilfe eines Lhrwerkes
im Vergleich zur Weglänge und um die Weglängen durch ein Planetengetriebe anzuzeigen
(die Stoß- und Belastungsanzeigevorrichtung ist hierbei vor die Endanzeige geschaltet)
, Abb. 4. als Einzelheit eine andersartige Stoßanzeigevorrichtung, Abb. 5 einen
senkrechten Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung mit einer Pumpvorrichtung,
die als Stoß- und Belastungsanzeiger dient, Abb. 6 eine besondere Bauart einer Schüttelanzeigevorrichtung
und Abb.7 eine andere Bauart der Schüttelanzeigevorrichtung.
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Die vom Fahrzeugrad angetriebene Welle :2 ist im Gehäuse i gelagert
und treibt ein auf der Welle 2 lose drehbares Zahnrad 8o (Abb. i) an mit Hilfe von
Reibungs- oder Sperrvorrichtungen 8i, die mit der Welle 2 fest verbunden sind. Das
Zahnrad 8o treibt durch ein Zahnrad 13 dessen mit ihm verbundene Welle 14 sowie
die Anzeigevorrichtung an, welche hier schematisch als ein vor einem Zifferblatt
16 sich bewegender Zeiger 15 dargestellt ist, aber in an sich bekannter
Weise beliebig ausgebildet sein kann, Mit der Welle 2 dreht sich ein Geschwindigkeitsanzeiger,
z. B. ein Fliehkraftregler 3, der in bekannter Weise eine längsachsig verschiebbare
Muffe .I beeinflußt. Ein zweiarmiger Hebel 83 überträgt diese Muffenbewegungen
durch Drehung um seinen im Gehäuse feststehenden Zapfen auf ein mit einer Hülsenmuffe
8 verbundenes Reibrad 6. Bei wachsender Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 2 verschiebt
sich das Reibrad 6 in der Richtung des Pfeiles 85, wobei die Feder 78 gespannt wird,
und wird von einem anderen keibrade i i aus nunmehr schneller umgedreht. Die Hülsenmuffe
8 ist auf einer Welle 84 nur längsachsig verschiebbar, aber nicht drehbar gelagert.
Das Reibrad ii wird ebenfalls von der Welle 2 aus, und zwar durch ein Kegelradpaar
9, i o angetrieben. Das Reibrad i i ist auf seiner Welle 12 längsachsig verschiebbar,
aber nicht drehbar gelagert. Bei wachsender Umdrehungszahl der Welle 2 wird, wie
vorerwähnt, das Reibrad 6 auf dem Reibrad i i nach außen radial verschoben und läuft
nunmehr auf einem Kreise, der einen größeren Durchmesser hat als der vorherige Reibungskreis.
Hierdurch wird das Reibrad 6 in vermehrte Umdrehungen versetzt. Ein auf der Welle
84 befestigtes Zahnrad 82 überträgt
diese vergrößerte Umdrehungszahl
auf das Zahnrad 8o, das sich infolgedessen voreilend gegen seine umlaufende Welle
:2 verdreht und den so beschleunigten Vortrieb nach dem Anzeigewerk 15 weiterleitet.
Die so entstehenden Zählerangaben können je nach Anordnung der Getriebeteile größer,
aber auch gleich oder kleiner ausfallen, als es der gleichzeitig gemessenen Weglänge
allein entsprechen würde.
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Außerdem ist zweckmäßig ein Stoßanzeiger vorgesehen, um die von der
Rauhheit der Straßenoberfläche ausgehenden Stöße ihrem Werte nach zu messen und
auf das Anzeigegetriebe 15 zu übermitteln. Dieser Stoßanzeiger wirkt z. B. derartig,
daß das Anzeigegetriebe 15 um so verlangsamter arbeitet, je häufiger und kräftiger
die Stöße sind. Somit würde bei glatter Fahrbahn keine Beeinträchtigung der Zählerangabe
stattfinden. Es sind jedoch auch gegenteilig wirkende Anordnungen durch die Erfindung
ermöglicht.
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Die Stoßanzeigevorrichtung kann betätigt werden durch die Bewegungen,
die eine federnd aufgehängte Masse gegenüber dem Fahrzeug oder dein Gehäuse der
Vorrichtung ausführt.
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Die Größe der Belastung des Fahrzeuges kann z. B. ebenfalls durch
diese Stoßanzeigevorrichtung berücksichtigt werden, da eine große Last infolge ihrer
Massenträgheit andere Bewegungen ausführt als eine kleine.
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Als Stoß- und Belastungsanzeigevorrichtung ist im Beispiel der Abb.
i das Reibrad i r zu einer schweren Masse ausgebildet, die in Beantwortung von senkrechten
Stößen in der Richtung des Pfeiles 86 schwingen kann, dabei die Feder 79 spannt
und während solcher Schwingungen das Reibrad 6 freigibt. Dadurch wird die Geschwindigkeitsübertragung
unterbrochen, und das Zahnrad 82 wird für die Dauer der Schwingung nicht mehr vom
Reibrad i i aus beschleunigt, so daß also höchstens die Umdrehungszahl der Welle
2 nach dem Zeigerwerk 15 gelangen- kann. Durch Einbau von nicht gezeichneten Dämpfungs-
oder Bremseinrichtungen kann außerdem noch die Umdrehung der Welle 84. bei Stoßschwingungen
größerer Ordnunin gewünschtem i\Iaße verlangsamt werden.' In Abb. 2 wirkt als Stoß-
und Belastungsanzeigevorrichtung ein Gewicht i7, das an einem Schenkel eines Winkelhebels
i9 uni dessen Lagerzapfen 21 schwingt. Es wird von dein seitens der M-elle
2 betätigten Fliehkraftregler 3 unter entsprechender Schrägstellung seines Hebelarmes
durch Vermittlung der :Muffe .I und von Mitnehmerstiften 20 in der Pfeilrichtung
5 angehoben, oder es wird eine nicht gezeichnete, das Gewicht 17 heeiriflussende
Feder gespannt.. Bei Stößen wirkt das in der Richtung des Pfeiles i8 schwingende
Gewicht 17 mittels der Hohlwelle 8 unmittelbar auf das Reibrad 6 in dessen Achsrichtung
ein und beeinflußt dadurch die veränderliche Übersetzung des Reibungsgetriebes 6,
11. Das Reibrad i i ist hier gegen seine Welle 12 achsial nicht verschiebbar. Das
Zahnrad 7 ist ebenfalls durch die auf der Welle 2 verschiebbare und verdrehbare
Hohlwelle 8 mit dem Reibrad 6 verbunden und greift auch bei seinen Achsialverschiebungen
in die auf der Welle 14 befestigte Zahnradtrommel 13 ständig ein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb.3 sind als Verbindungsgetriebe
zwischen den Einzelvorrichtungen zwei Planetengetriebe 25 und 28 vorgesehen. jedes
Planetengetriebe besteht aus vier paarweise unter 9o° einander gegenüber angeordneten
Kegelrädern, von denen das angetriebene Paar mit seinen Achsen im Durchmesser eines
Kammrades gelagert ist. Die Achse dieses Kammrades liegt in der Achse des antreibenden
Kegelräderpaares. Das Planetengetriebe 25 wird von einem mit gleichbleibender Umdrehungszahl
ablaufenden Getriebe oder Uhrwerk 26 über dessen Triebwelle d.2 und von der Wagenradantriebwelle
durch deren Schnecke 22 über ein Schneckenrad 23 und die zugehörige Welle 4o angetrieben.
Das Planetengetriebe 28 wird ebenfalls vom Wagenradantrieb über ein Schneckenrad
2.4 und dessen Welle 41 in Umlauf versetzt. Die beiden Planetengetriebe sind getrieblich
durch ein im Gehäuse gelagertes Kammrad 27 verbunden. Das Uhrwerk 26 dient als Mittler
der Geschwindigkeitsanzeige und kann, falls gewünscht, in bekannter Weise vom Wagenradantrieb
aufgezogen, bei Fahrtbeginn an- und bei Fahrtende abgestellt werden. Vom Planetengetriebe
28 wird die bis dahin gesammelte Umdrehungssumme über eine Welle 44 einer der lösbaren
Kupplung 29 und 30 und von da über eine Welle 3 i nach einem Zählwerk
32,33 geleitet. Die Kupplung 29, 30 wird von einem um einen Zapfen
38 an einem Hebel 35 schwingenden Gewicht 3:I bei Stößen, die in der Richtung des
Pfeiles 39 gerichtet sind, durch Vermittlung eines Mitnehmerstiftes 36 gelöst, so
daß die Anzeigewelle 31 entsprechend der Größe und Dauer dieser Stöße stillgesetzt
wird. Eine Schenkelfeder 37 wirkt dauernd in der Pfeilrichtung ,I6 und ist bestrebt,
die Kupplung 29,30 zu schließen. Die Kupplung ist scheinatisch so dargestellt,
daß die mit der im Gehäuse gelagerten Welle 31 unverdrehbar verbundene Muffe 3o
achsial auf ihr verschiebbar ist.
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In Abb. .i wird das Reibrad 62, das dem Reibrad i i aus der Abb. i
entspricht, vom Fahrgestell des Wagens aus mit einer
Stange 63 in
seiner Achsrichtung bewegt und dadurch außer Eingriff gebracht. Für diese Bewegungen
werden die Schwingungen des Wagenkastens gegen das Fahrgestell des Fahrzeuges benutzt.
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In Abb. 5 besteht die Stoß- und Belastungsanzeigevorrichtung in einer
kleinen Pumpe 68, 69, deren Liefermenge eine Turbine 7o einfachster Bauart antreibt.
Die Umdrehungen dieser Turbine 70 werden durch ein nicht gezeichnetes besonderes
Planetengetriebe auf die Zählerwelle übertragen.
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Der Wagenkasten 65 ist, wie üblich, mittels der Wagenfeder 66 über
der Radachse, 64 gelagert. Ein mit dem Fahrgestell verbundener Arm 67 faßt die Kolbenstange
68 der Saug-und Druckpumpe 69, die die Turbine 7o treibt. Die Welle 71 dieser Turbine
dreht ein Zahnrad 72, das diese Bewegung weiterleitet.
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Nach Abb. 6 kann die Stoß- und Belastungsanzeigevorrichtung auch darin
bestehen, daß jeweilig, z.B. beim Hingang eines Stoßes, eine Welle 77 durch ein
Zahnrad 75 in einer bestimmten Richtung gedreht wird. Die so erzeugte Umdrehung
der Welle 77 entspricht der Zahl und dem Hub der Stöße. Die Umdrehungen dieser Welle
77 werden dann weiterhin auf ein nicht gezeichnetes Planetengetriebe, das einerseits
vom Wagenrad angetrieben wird und anderseits das Zählwerk treibt, übertragen und
zu den übrigen Zähleranzeigen hinzugefügt oder von ihnen abgezogen. Die federnd
aufgehängte Masse 73 überträgt ihre senkrechten Schwingungen mittels eines Zahnradsektors
74 auf das Zahnrad 75 und von da mit dem Sperrgetriebe 76 auf die Welle 77 zur Weitergabe
an die übrigen Getriebeteile.
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Nach Abb. 7 werden die vom Wagenkasten gegen das Fahrgestell ausgehenden
Stöße durch eine Stange78 über ein Zahnradsegment 74 und ein Zahnrad 75 nach
der Welle 77 übertragen.