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Einrichtung zur Übertragung und Übersetzung von Bewegungen bei Anzeigevorrichtungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für Anzeigevorrichtungen und
dient zur Übertragung und beliebigen Übersetzung von Bewegungen. Der Erfindungsgedanke
besteht darin, daß ein zwischen zwei festen Punkten nachgiebig eingespanntes Zugorgan
in ein oder mehreren Schraubenwindungen um einen nichtzylindrischen, im Regelfalle
kegelförmigen Umdrehungskörper geschlungen ist, der von der Richtkraft der Anzeigevorrichtung
längs des Zugorgans bewegt und gleichzeitig um seine Achse gedreht wird, wobei sich
die Länge der aufgewickelten Seilschleife zwangläufig ändert und das freie Seilende,
das mittelbar oder unmittelbar auf die Anzeigevorrichtung einwirkt, um den Betrag
dieser Änderung verschoben wird.
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Wird ein Seilende festgehalten und das andere beweglich gespannt,
so kann man die Einrichtung beispielsweise benutzen, um eine Bewegung des Drehkörpers
parallel zu dem Zugorgan unter Einschaltung einer beliebigen, lediglich durch seine
Formgebung bestimmten Übersetzung an dem freien Seilende aufzuzeichnen. Es ist dann
jeweils ein Körper, dessen Bewegung über- oder untersetzt zu registrieren ist, mit
der Drehkörperachse derart zu kuppeln, daß letztere sich bei der Bewegung stets
parallel bleibt. Um ein unerwünschtes Gleiten der Schleife des Zugorganes auf dem
Körpermantel zu verhüten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Gewinderille in denselben
einzuarbeiten.
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Eine besondere Ausführungsform des Erfindungsgedankens von außerordentlicher
praktischer Bedeutung besteht darin, dem Umdrehungskörper eine Form mit derart bemessenen
Manteldurchmessern zu geben, daß die jeweilige Längenänderung des Seiles in einem
ganz bestimmten Verhältnis zu der vom Umdrehungskörper zurückgelegten Wegstrecke
erfolgt. Durch diese Anordnung hat man es in der Hand, jede beliebige Art von Proportionalität
zwischen Meßstrecke und Anzeigestrecke herzustellen. Die Ausführung dieses Gedankens
spielt beispielsweise bei der Standanzeige von Flüssigkeitsspiegeln in beliebig
geformten Gefäßen, wie im nachfolgend beschriebenen Beispiel, eine wichtige Rolle,
weil dadurch praktisch jede Art von Meßinstrumenten mit gegebener, beliebiger Skalenteilung
verwendbar wird. Es gibt jedoch außerdem eine große Reihe anderer Verwendungsmöglichkeiten
in der Technik, auf welche diese Erfindung nutzbringend angewendet werden kann.
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Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens.
Abb. r und 2 stellen eine Ausführung in Verbindung mit einem Auftriebskörper dar,
dessen Bewegung zur Mengenmessung von Flüssigkeiten oder verschieden schweren Gasen
in Behältern mit hoher Untersetzung beispielsweise auf ein Anzeige- oder Registrierwerk
zu übertragen ist. Ein Seil oder Draht x ist mit einem Ende 2 an dem Behälterboden
starr befestigt. Es ist hier, um ein einfaches Beispiel zu wählen, um eine Kegelrolle
3 mit Gewinderille der vorgeschriebenen Art ein oder mehrere Male herumgeschlungen.
Das andere Ende 4 ist an einer Feder 5 befestigt, die
ihrerseits
mit dem anderen Ende an dem Deckel des Behälters oder an einem anderen Festpunkte
befestigt ist. Die Kegekolle 3 ist leicht drehbar und in Achsrichtung leicht verschiebbar
auf einer Achse 6 gelagert, die in einem Rahmen 7 befestigt ist. Dieser Rahmen besitzt
außerdem oben und unten Führungslöcher 8 für das Seil z, auf dem er dadurch stets
gerade geführt wird. An den beiden Seiten des Rahmens 7 sind Auftriebskörper g befestigt,
die eine ,Änderung des Flüssigkeitsspiegels auf den Rahmen und damit auf die Kegelrolle
3 bei der Verschiebung längs des Seiles übertragen. Dabei wickelt sich das Seil
jeweils auf verschiedenen Durchmessern der Kegelrolle ab und ruft damit eine entsprechende
Längenänderung des beweglichen Seilendes q. hervor. Das Seil kann bei der Abwicklung
im Rahmen 7 nicht klemmen, da die Kegelrolle 3 auf ihrer Achse 6 gleiten und dadurch
der auf ihr stattfindenden Relativverschiebung des Seiles = zwanglos folgen kann.
Die Bewegung des Seilendes q. kann auf bekannte Weise auf ein beliebiges Anzeige-
oder Registrierwerk direkt oder mittels Fernübertragung einwirken. In dem Ausführungsbeispiel
nach Abb. z und 2 ist das Seil am oberen Ende um eine Rolle zo geschlungen, die
auf einer festen Achse xs frei drehbar ist und einen Zeiger =2 trägt, dessen Stand
an einer Skala 13 abzulesen ist, Genügt, beispielsweise aus konstruktiven Gründen,
die Übersetzung durch den Umdrehungskörper nicht, so kann erfindungsgemäß an Stelle
der in vorbeschriebenem Beispiel benutzten Zeigerrolle ebenfalls ein Drehkörper
der vorbeschriebenen Art mit gleicher oder, wenn es gilt, durch Differenzantrieb
eine besonders hohe Untersetzung zu schaffen, mit entgegengesetzter Steigungsrichtung
angeordnet werden.
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Eine Spielart des Erfindungsgedankens, jedoch von untergeordneterer
praktischer Bedeutung, ist eine Anordnung, bei welcher das eine Ende des Zugorgans
auf dem Drehkörper selbst befestigt ist. Eine solche Ausführung könnte beispielsweise
Anwendung finden, wenn der Drehkörper festgehalten wird und die Aufgabe gestellt
ist, die zurückgelegte Wegstrecke des freien Endes an diesem selbst unter Einschaltung
einer beliebigen Übersetzung zu messen. In diesem Falle würde als mitbewegter Vergleichspunkt
beispielsweise das Ende eines parallel mitgezogenen Seiles dienen, welches von einem
Zylinder oder einem anders geformten Drehkörper, der mit dem ersten auf dessen Achse
verbunden ist, gleichzeitig auf- oder abgewickelt wird.
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Abb. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die vorstehend beschriebene
Meßeinrichtung in einen röhrenförmigen Behälter eingebaut ist, so daß das Ganze
als fertigerApparat in jeden beliebigen Flüssigkeitsbehälter o. dgl. eingebaut werden
kann. Ein Tank =q. beispielsweise ist mit einem Flansch 15 mit Muttergewinde versehen.
In dieses wird ein Deckel 16 eingeschraubt, welcher das bis auf den Boden des Tanks
1q. reichende Rohr 17 trägt, in dem eine Meßeinrichtung 2o, wie beschrieben, eingebaut
ist. Das Rohr 17 hat unten und oben Durchbrüche 18, z9 zum freien Spiel der Flüssigkeitssäule
im Rohr, von denen die unteren =8 mit Sieben zur Fernhaltung von Verunreinigungen
aus dem Meßrohr versehen sein können. An dem Rohrboden 21 ist das eine Seilende
befestigt, während das andere an dem Bund 22 eines Meßzapfens 23 angelenkt ist,
der als einziges Teil durch eine Bohrung des Deckels 16 aus dem Apparat herausragt.
Der Deckel hat in der Mitte einen Gewindezapfen 2q., auf dem das eine Ende einer
Zugfeder 25 aufgeschraubt und befestigt ist. Das andere Ende der Feder sitzt ebenso
auf dem gleichfalls mit Gewinde versehenen Bund 2ä des Bolzens 23. Die Wirkungsweise
ist die gleiche, wie vorher beschrieben. Die Zugfeder 25 kann sinngemäß durch eine
Druckfeder oder auch andere Elemente zur Seilspannung - ersetzt werden, ohne daß
das Wesen der Erfindung dadurch beeinftußt wird.
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Der wesentliche Teil des Erfindungsgedankens, nämlich die Übertragung
und Übersetzung von Bewegungen mittels Seil und Umdrehungskörper, kann sinngemäß
auf viele Gebiete der Technik Anwendung finden, insbesondere natürlich die Meßtechnik,
wenn es darauf ankommt, große Wegstrecken mit Instrumenten von kleinen Hublängen
zu anessen und zu verfolgen.
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Als Beispiel sei noch die Anwendung beim Indizieren von Kraft- oder
Arbeitsmaschinen mit hin und. her gehender Bewegung angeführt. Um z. B. die Bewegung
des Kreuzkopfes auf die Indikatortrommel stark untersetzt zu übertragen, bedient
man sich meist zweier gekuppelter Rollen von verschiedenem Durchmesser und. zweier
verschiedener Schnüre, wobei die am Kreuzkopf angebrachte bei hohen Umdrehungszahlen
auch bei starker Seilspannnung durch den großen Weg ihrer schwingenden Masse die
Genauigkeit der Aufzeichnung beeinflussen und auch sonst durch Abrutschen, Zerreißen
usw. zu Störungen Veranlassung geben kann.
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Wendet man den Gegenstand der Erfindung hierauf an, indem parallel
zum Kolbenweg eine Schnur gespannt wird, die an einem Ende festgemacht, am anderen
auf der Indikatortrommel aufgewickelt und befestigt ist, und indem ferner am Kreuzkopfzapfen
eine Kegelgewinderolle frei drehbar angebracht wird, um welche sich die Schnur ein
oder mehrere Male schlingt, so hat man nur eine einzige Schnur mit kleinsten Hinundherbewegungen
und bei korrekter proportionaler Übersetzung im beliebigen Verhältnis einen absolut
ruhigen Lauf derselben.
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Die Erfindung ist in Anwendung und Ausführung nicht auf die Übertragung
geradliniger
Bewegungen beschränkt. Der Antriebskörper kann beispielsweise
auf einem in beliebigen Kurven, auch kreisförmig geführten Seil o. dgl. abgewickelt
werden, wenn besondere Umstände eine solche Konstruktion wünschenswert erscheinen
lassen.