DE62965C - Vorrichtung zur unmittelbaren Aufnahme des von einem Radfahrzeuge durchlaufenen Weges - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die yorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, welche es ermöglicht, bei auf Rädern rollenden Fahrzeugen, vorzugsweise bei Fahrrädern die durchlaufene Wegestrecke direct kartographisch aufzuzeichnen.

Denkt man sich einen Mefstisch auf einem Fahrrade oder auf einem anderen Radfahrzeuge angebracht, dessen eine Achse ein über dem Mefstisch seiner Länge nach bewegliches Lineal mit Bleistift mittelst eines geeigneten Zwischengetriebes in Bewegung setzt, so wird¹ der Bleistift auf dem Mefstisch die zurückgelegte Wegstrecke in einem der Uebertragungszahl entsprechenden Mafsstabe aufzeichnen. Der Bleistift wird indessen selbstverständlich nur eine gerade Linie aufzeichnen; um aber eine Karte oder den geometrischen Grundrifs des durchlaufenen Weges zu erhalten, mufs der Mefstisch auf jedem Punkte der Wegestrecke »orientirt« sein, d. h. er mufs trotz der verschiedenen Richtungen, welche das Fahrzeug einschlägt, seine Lage zur Nord-Süd-Linie unverändert beibehalten.

Um dies zu erreichen, wird nach vorliegender Erfindung der Mefstisch derartig mit dem Lenkrade oder Lenkradpaar verbunden, dafs bei Drehung der Lenkstange in der einen Richtung der Mefstisch eine Drehung um einen gleich grofsen Winkel nach entgegengesetzter Richtung erfährt. Wenn nun ferner dafür gesorgt wird, dafs der Mefstisch bei dem unmittelbar darauf stattfindenden Einbiegen der Laufräder in dieselbe Richtung, in welche das Lenkrad zuvor eingestellt wurde, seine neue Lage zur hinteren Radachse nicht ändert, so erfährt der Tisch auch für die neue Fahrrichtung bei diesem Einbiegen der Laufräder in die neue Richtung eine relative Rückdrehung zur Lenkspindel um denselben Winkel, so dafs er nunmehr orientirt ist.

Von-Bedeutung ist es, dafs der Weg, der vermessen werden soll, in geraden Linien befahren wird. Gelangt das Fahrrad also zu einer Biegung des Weges, so wird das Lenkrad momentan so viel gedreht, dafs seine Ebene in die neue Wegrichtung fällt, wodurch der Mefstisch um den entsprechenden Winkel in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Fährt man bei so gedrehtem Lenkrade weiter, so schwenkt das Laufrad oder Laufräderpaar nach, so dafs die Ebene derselben allmälig ebenfalls in die neue Wegrichtung kommt. Gleichzeitig mit dieser letzten Schwenkung erfolgt eine gleich grofse relative Drehung des Mefstisches in derselben Richtung; der Tisch wird sich daher nach der Schwenkung der Laufräder genau in derselben Orientirung befinden, wie vor der Aenderung der Bewegungsrichtung. Die Fahrt wird in gerader Linie bis zur nächsten Station fortgesetzt.

Würde nun die Orientirung des Mefstisches um eine feste Achse des Mefstisches selbst stattfinden, so würde der Bleistift, falls derselbe sich nicht gerade in dieser Achse befände, bei jeder Richtungsänderung einen Kreisbogen auf dem Papier beschreiben. Es würde also anstatt eines richtigen Grundrisses der Wegstrecke eine Karte erhalten werden, bestehend aus geraden Linien und Kreisbögen, welche um die Drehachse des Mefstisches als Centrum geschlagen sind. Eine correcte Karte müfste also hiernach erst ausgearbeitet werden.

Da aber der Zweck dieses Vermessungsverfahrens eben darin bestehen soll, direct eine brauchbare Karte zu gewinnen, so werden nach vorliegender Erfindung Vorkehrungen getroffen, vermöge deren eine richtige Karte auf dem Mefstische hervorgebracht werden kann.

Es würde dies dadurch erreicht werden können, dafs der Bleistift derartig am Ende des Lineales befestigt wird, dafs derselbe nach jeder stattgefundenen Drehung des Mefstisches wieder zum verlassenen Endpunkte der zuletzt gezeichneten geraden Linie zurückgeführt werden kann (eine Anordnung, die keine technischen Schwierigkeiten darbietet, jedoch in Bezug auf die Handhabung des Apparates sich als viel zu umständlich erweisen dürfte).

Nach vorliegender Erfindung ist die Einrichtung dagegen so getroffen, dafs der Mefstisch keine feste Drehachse hat, sondern sich bei jeder neuen Orientirung um den Bleistift als Achse dreht. Diese Anordnung bietet den Vortheil, dafs der Mefstisch jedesmal zu der Station selbst, an welcher ein Richtungswechsel stattfindet, als Centrum orientirt wird, wodurch ein hoher Grad von Genauigkeit erreicht wird.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein mit vorliegender Aufnahmevorrichtung versehenes Zweirad dargestellt.

Der Apparat ist so eingerichtet, dafs der Mefstisch sich um den Zeichenstift als Centrum drehen kann.

Fig. ι zeigt den gesammten Apparat in Seitenansicht.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Mefstisch, insbesondere die Anordnung des Zeichenstiftes darstellend.

Fig. 3 zeigt einen Theil des Mefstisches, von der unteren Seite gesehen.

Fig. 4 veranschaulicht eine Einzelheit.

Fig. 5 stellt die wesentlichen Theile des Apparates schaubildlich dar.

Der Apparat besteht aus fünf Haupttheilen : dem Motor, dem Zwischengetriebe, dem Zeichenapparat, dem Mefstisch und der Orientirungsvorrichtung. .

Als Motor ist im dargestellten Falle ein Zweirad gewählt. Derselbe kann ebensogut ein Dreirad oder ein sonstiges zu diesem Zwecke eigens construirtes Radfahrzeug sein. Das Zwischengetriebe hat, die Aufgabe, die Bewegung von den Rädern des Motors auf den Zeichenapparat zu übertragen, derartig, dafs letzterer die von der Maschine durchlaufene Wegstrecke in erwünschtem Mafsstabe auf dem Mefstisch verzeichnet. Das Zwischengetriebe ist in der Zeichnung als aus fünf Paar Zahnradtrieben bestehend dargestellt, mit dem Zahnrade α auf der Pedalachse des Zweirades anfangend und mit der Zahnstange des Zeichenlineales L endigend. Bei der gezeichneten Uebersetzung ist die lineare Bewegung des Lineales L = derjenigen des Zwei-

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rades. Die Anordnung wird selbstverständlich so getroffen, dafs sich die Räder mit Leichtigkeit austauschen lassen, um so für die Karten jeden beliebigen Mafsstab wählen zu können.

Die Räder werden zum Schütze gegen Regen, Staub u. Sv, w. mit einem Kasten umgeben.

Der Zeichenapparat besteht aus einem Lineal L, welches auf der unteren Seite mit Verzahnung versehen ist und durch das Rad h vorwärts getrieben wird. Es ruht in horizontaler Lage und ist seiner Länge nach in Führungen i-i und ϊ¹-ΐ^λ verschiebbar, welche an den Stützen c¹, Fig. i, befestigt sind.

Am vorderen Ende des Lineales ist ein Schreibstift angebracht, bestehend aus einem in die geschlitzte, senkrecht stehende Metallröhre k eingesetzten Graphitstift /, Fig. i. Die Röhre k, welche oben mit dem Knopfe M endet, bewegt sich in einer etwas stärkeren Röhre n, welche oben durch einen aufgeschraubten, mit Oeffhung für k versehenen Deckel ο geschlossen ist. In ihrem oberen Theile ist die Röhre k von einer Spiralfeder umgeben, welche nur bei ρ an derselben befestigt ist und oben gegen den Deckel ο wirkt. Hierdurch wird der Schreibstift / mit geeigneter Kraft gegen die Unterlage gedrückt. Die Röhre k trägt aufserdem einen Stift r, welcher in einen senkrechten Schlitz s der Röhre η eingreift. Der Schlitz s ist mit einem seitlichen Absatz t versehen, so dafs durch Ziehen und Drehen am Knopf m der Stift r zur Auflage auf diesen Absatz t gebracht, d. h. der Schreibstift / nach Belieben aufser Thätigkeit gesetzt werden kann.

Die Röhre η mit dem erwähnten Zubehör ist in einem Längsausschnitt u, Fig. 2 und 3, im vorderen Ende des Lineales angebracht und liegt an der vorderen Begrenzungsfläche des Ausschnittes frei an, während von der anderen Seite eine Spiralfeder ν wirkt, welche an der Röhre η und an der anderen Endfläche des Ausschnittes u festgelöthet ist. Die Röhre ruht mittelst eines Bundes w auf dem Lineal, und der unterhalb des Bundes befindliche Theil χ der Hülse ist zweckmäfsig etwas verstärkt.

Der Mefstisch A wird von den Armen B getragen, welche ebenfalls an den mit dem Fahrradgestell verbundenen Stützen C¹C² befestigt sind (Fig. 1 und 5). Die Verbindung zwischen dem von den Armen B gebildeten Stativ und dem Mefstisch geschieht durch Zapfen D und Hülse E. Die Hülse E sitzt an einem Kreuz F, auf welchem der Mefstisch ruht.

Damit die Orientirung des Mefstisches an jedem Wendepunkt der Fahrrichtung zu dieser Station selbst als Centrum erfolgen kann, ruht der Mefstisch in horizontaler Richtung frei beweglich auf dem Kreuz F. An den Ecken des Mefstisches sind Arme J befestigt, welchen vier an einem Ringe H sitzende Arme I entsprechen. Der Ring H wird derart von unten gegen das Kreuz F gelegt, dafs die in den Armen / und J vorhandenen Löcher / in eine Flucht fallen, so dafs in dieselben Verbindungsstifte (Fig. 5) eingezogen werden können. Die Sicherung der Lage des Ringes H zum Kreuz F während der Fahrt in gerader Richtung erfolgt mittelst Klammern G, Fig. 3 und 4, welche über und unter den Ring H fassen und in welchen je zwei Schrauben 2 sitzen, von welchen die eine in die ringsum laufende Nuth 3 des Ringes H eingreift, während die andere Klemmschraube in einem beim Heranschieben der Klammer an den Arm des Kreuzes über diesen Arm übertretenden Flügel 4 sitzt. Werden beide Schrauben fest angezogen, so wird hierdurch der Ring H gegen den Arm des Kreuzes festgestellt. Werden dagegen die Schrauben gelöst, so kann der Ring H und damit der Mefstisch innerhalb der Grenzen des lichten Durchmessers des Ringes H beliebig verstellt werden.

Die Einstellung des Mefstisches durch Drehung des Kreuzes F um den Zapfen D erfolgt nur bei der ersten Orientirung. Während der Vermessung findet die Orientirung durch Verschiebung und Drehung des Mefstisches auf dem Kreuz F statt. Um die Grenzen dieser Verschiebbarkeit und Drehbarkeit möglichst weit zu halten, ist einerseits der lichte 'Durchmesser des Ringes H möglichst grofs gewählt und andererseits ist die Lage der Verbindungs-.stifte der Arme / und /so weit nach aufsen verschoben, dafs die Beweglichkeit des Ringes durch die Arme F nicht behindert wird.

Auf der oberen Fläche des Mefstisches sind folgende Einrichtungen getroffen. An zwei gegenüberliegenden Rändern des Mefstisches sind hohl liegende Schienen K angebracht, auf deren jeder ein Schlitten M läuft. Letztere Schlitten M sind durch zwei parallele, zu den erstgenannten Schienen K senkrecht gerichtete Schienen N verbunden. Auf letzteren wiederum laufen zwei Schlitten O, welche durch eine Scheibe O¹, Fig. 5, fest mit einander verbunden sind. Auf dieser Scheibe O¹ ist ein Zahnrad P befestigt, so dafs einerseits bei Drehung dieses Rades der Mefstisch um die Achse des Rades mitgedreht wird, andererseits zufolge der doppelten Parallelführung das Zahnrad nach jedem Punkte des Mefstisches verschoben werden kann.

Zur Erleichterung der Bewegung sind die Schlitten M und O mit kleinen Stahlrädern versehen (in der Zeichnung mit 5 bezeichnet, Fig. 2), welche, um verticale Achsen drehbar, auf den entsprechenden Kanten der Schienen rollen und so die Reibung möglichst verringern. Die Platte O¹, welche die Schlitten O vereinigt, ist derart erweitert, dafs sie den mit dem Rade P in Eingriff stehenden Zahnstangen UU¹ Stützpunkte gewährt.

Der Orientirungsapparat hat die folgende Einrichtung. An der Lenkspindel R ist senkrecht zu derselben die Hälfte eines Kegelrades Q so befestigt, dafs der Mittelpunkt des Zahnradsegments Q mit der Umdrehungachse inzwischen Vorder- und Hintertheil des Velocipeds zusammenfällt.

Der Zahnkranz Q greift in das horizontale, gleich grofse Kegelrad s ein, dessen senkrechte Achse 6 ein Zahnrad T trägt, welches in derselben Ebene liegt und denselben Durchmesser hat, wie das oben erwähnte Zahnrad P. Die Achse 6 ruht unten im Lager 7, das an den beiden Stativarmen B befestigt ist, während sie oben durch den Rahmen 8, Fig. 5, gestützt wird, welcher am Gestelltheil c¹ angebracht ist.

Das Zahnrad P hat dieselbe Verzahnung wie das gleiche Rad T. Die Nabe y des Zahnrades P sitzt auf dem verstärkten Theil χ der Schreibstifthülse. Von der Nabej^ erstrecken sich in schräger Richtung die Arme \ zum Radkranze. Das Rad P ist also um den Schreibstift / als Drehpunkt beweglich.

Die zu beiden Seiten der Räder P und T angeordneten Zahnstangen U und U¹ stehen gleichzeitig mit diesen in Eingriff und sind der Länge nach in den Führungen r und r\ Fig. 5, verschiebbar, von welchen die ersteren an dem Fahrradgestell, im dargestellten Falle an den Stützen c¹ befestigt sind, während die Führungen r¹ von einem am Lineal L angebrachten Quersteg getragen werden. Uebrigens ruhen die beiden Zahnstangen U und U\ wie bereits erwähnt, auch auf der erweiterten Scheibe O¹, wodurch der Gang der Zahnstangen ebenfalls gesichert wird. Das Zahnrad T ist in senkrechter Richtung auf seiner Achse verschiebbar. Es ruht auf dem einen Ende eines doppelarmigen Hebels 9, Fig. 1 und 5 a, dessen Drehachse 13 durch einen Vorsprung an der Lenkstange gestützt wird und dessen anderes Ende mit der Stange 10 beweglich verbunden ist. Der Hebel 9 hat bei 14 ein Scharnier und ist vorn mit einem Schlitz 15 versehen, durch welchen die Zahnradwelle 6 hindurchgeht. Diese Einrichtung ist erforderlich wegen der Drehbarkeit der Lenkstange R. Die Stange 10 wird durch die Spiralfeder 11 nach unten gedrückt, so . dafs sie durch den Hebel 9 im normalen Zustande das Zahnrad T oberhalb der Zahnstangen U U^} und aufser Eingriff mit denselben hält. Mittelst eines an der Lenkstange des Fahrrades angebrachten Hebels 12

kann die Stange io gehoben und der das Zahnrad T tragende Arm des Hebels 9 hierdurch gesenkt werden, so dafs das Zahnrad in Eingriff mit den Zahnstangen kommt. Durch diese Anordnung kann also das Zahnrad T nach Belieben in oder aufser Eingriff mit den Zahnstangen. U U¹ gebracht werden.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Am Ausgangspunkt wird der Tisch durch Drehen des Kreuzes F um den Zapfen D orientirt und darauf die Hülse E in irgend einer geeigneten Weise festgestellt. Während der ganzen Fahrt behält die Hülse E mit dem Kreuz F diese Lage. Die Klammern G, deren 'am besten zwei Stück angeordnet sind, werden nach erfolgter Orientirung des Mefstisches auf dem Ringe H an die betreffenden Arme des Kreuzes F herangeschoben und festgeklemmt. Darauf wird die Fahrt begonnen. Während der Fahrt beschreibt der Stift / entsprechend dem gewählten Uebersetzungsverhältnifs zwischen den Rädern α bis h eine entsprechend lange gerade Linie auf dem Mefstisch oder vielmehr auf dem darauf befestigten Papierblatt. Kurz bevor eine Biegung des Weges erreicht wird, an welcher die bis dahin geradlinige Fahrrichtung also geändert werden mufs, werden die Schrauben 2, Fig. 4, an den Klammern G gelöst. Unmittelbar vor der Drehung der Lenkspindel R behufs Einstellung des Lenkrades in die neue Fahrrichtung wird das Zahnrad T gesenkt, so dafs dasselbe mit den Zahnstangen U U¹ in Eingriff kommt und letztere also bei der Drehung der Lenkspindel durch die Wirkung des Zahnkranzes Q auf das Rad S und das von der Welle 6 desselben mitgenommene Zahnrad T entsprechende Verschiebungen nach entgegengesetzten Richtungen erfahren. Die Zahnstangen U U¹ setzen hierdurch das Zahnrad P und damit den Mefstisch um einen gleichen Winkel in Drehung, und zwar dreht sich der Mefstisch entgegengesetzt zur Drehungsrichtung der Lenkspindel, wie dies ohne Weiteres einleuchtet. Die Drehung selbst erfolgt um die Mittellinie der Schreibstifthülse als Drehachse.

Da während dieser Drehung ein weiteres Entfernen des Rades P und somit auch des Stiftes / von der Achse des Rades T infolge der ununterbrochenen Verkettung durch die Zahnstangen U und U¹ nicht möglich ist, so schreitet das Lineal L auf eine kurze Strecke weiter, ohne den Stift / mitnehmen zu können. Es kommt hierbei die Spiralfeder ν zur Geltung, die nun zusammengedrückt wird. Ist die Drehung der Lenkspindel und somit die des Mefstisches vollendet, so wird der Hebel 12 sofort freigegeben, und zwar noch, ehe das hintere Rad (das Laufrad) der neuen Richtung folgen kann.

Hierbei wird das Zahnrad T aufser Eingriff mit den Zahnstangen U und U¹ gehoben und der" Stift / schiefst, der Spannung der Feder ν nachgebend, um das während der Wendung zurückgelegte Wegestück vor. Derselbe zeichnet infolge der stattgehabten Drehung des Mefstisches den Anfang der Linie, welche die neue Richtung auf dem Papier darstellt, da der Mefstisch relativ zum Gestell des Fahrrades bereits seine neue Lage eingenommen hat. Folgt nunmehr auch das hintere Rad (das Laufrad) und somit das ganze Gestell der neuen Fahrrichtung, so nimmt das Gestell den Mefstisch nur mit. Während also vorher der Mefstisch gegen das Gestell verdreht wurde, dreht er sich jetzt zusammen mit dem Gestell und kommt dadurch wieder im Vergleich zur Himmelsrichtung in die ursprüngliche Lage zurück, d. h. er ist orientirt. Es hat sich beim Einschwenken die Lage des Mefstisches gegen das Gestell nicht geändert und der Stift schreitet auf dem Papier weiter vor, indem er die angefangene neue Linie fortsetzt.

Nach vollendetem Einschwenken können die Schrauben 2 wieder angezogen werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Vorrichtung zur unmittelbaren kartographischen Aufnahme des von einem Radfahrzeuge durchlaufenen Weges, bestehend aus einem mit dem Gestell des Laufrades verbundenen, nach allen Richtungen in der Horizontalebene verschiebbaren Zeichentisch (A), welcher bei Aenderungen der Fahrrichtung dadurch orientirt wird, dafs er infolge der hierbei stattfindenden Drehung der Lenkspindel (R) um den gleichen Winkel, jedoch in entgegengesetzter Richtung um den geradlinig bewegten Schreibstift (I) als Achse gedreht und nach der Auslösung des diese Gegendrehung vermittelnden Triebes (T) beim Einschwenken des Laufrades von dem Radgestell mitgenommen wird, um durch diese Mitnahme wieder in seine ursprüngliche Lage zur Himmelsrichtung zu gelangen.
2. 2. Bei einer Vorrichtung zur Aufnahme des von einem Radfahrzeug durchlaufenen Weges nach Anspruch 1. die Anordnung des geradlinig geführten Schreibstiftes (I) in der Nabe eines Zahnrades (P), welches mit dem einen von zwei senkrecht gegen einander verschiebbaren Schlitten (O btzvt.M) verbunden ist, von welchen der andere sich am Zeichentisch führt, derart, dafs dieser Tisch zwecks ursprünglicher Orientirung beliebig zum Schreibstift (I) in der Horizontalebene eingestellt werden kann und bei der infolge Drehung der Lenkspindel (R) mittelst Zahnstangen (UU¹) herbeigeführten Drehung von dem auf dem . Schreibstift-

   halter als Achse sitzenden Zahnrad (P) mitgenommen wird.

   Bei einer Vorrichtung zur Aufnahme des von einem Radfahrzeuge durchlaufenen Weges nach Anspruch i. und 2. die Anordnung des beim Drehen der Lenkspindel (R) die Verschiebung der Zahnstangen (U U^]) vermittelnden Zahnrades (T), sowie einer verschiebbaren Schreibstifthülse derart, dafs sich das diese Hülse tragende Lineal bei der mit der Einrückung des Zahnrades (T) eintretenden Festlegung des Zahnrades (P) mir dem Schreibstift für sich weiter bewegen kann und dabei gleichzeitig eine Feder (v) gespannt wird, welche bei der Ausrückung des Zahnrades (T) den Schreibstift wieder in die ursprüngliche Lage im Ausschnitt (u) vorschiebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.