DE66812C

DE66812C - Speedometer

Info

Publication number: DE66812C
Application number: DENDAT66812D
Authority: DE
Original assignee: J. BOYER in St. Louis, Missouri, 244 Dickson Str

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.\%PATENT OFFICE. \%

■ KLASSE -42: Instrumente.■ CLASS -42: Instruments.

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zur Aenderung der Gröfse oder des Querschnittes einer Leitung, Kammer oder eines Kanals für eine Flüssigkeit, und zwar in genauer Uebereinstimmung mit einer Aenderung in der Temperatur der Atmosphäre oder dei' Flüssigkeit bezw. des Fluidums oder auch . der Wände der Vorrichtung, mit denen die Flüssigkeit oder das Fluidum in Berührung ist. Im Besonderen bezieht sich aber die Erfindung auf Vorrichtungen zur selbstthätigen Aenderung der Gröfse eines Kanals für die Flüssigkeit bei denjenigen Geschwindigkeitsmessern, wie sie im Patent No. 41796 behandelt sind.This invention relates generally to devices for changing the size or the cross section of a line, chamber or channel for a liquid, namely in exact correspondence with a change in the temperature of the atmosphere or dei 'liquid respectively. of the fluid or also. the walls of the device with which the Liquid or the fluid is in contact. In particular, however, the invention relates on devices for automatically changing the size of a channel for the liquid in those speedometers, as described in patent no. 41796 are treated.

Bei diesem Apparat wird mit Hülfe einer Pumpe die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Theiles in Flüssigkeitsdruck umgewandelt, durch welchen die Geschwindigkeit angezeigt wird, um aufgezeichnet werden zu können. Er besitzt einen Kanal, durch welchen die Druckflüssigkeit von der Druckseite eines Kolbens nach der entgegengesetzten Seite tritt; dieser Kanal ist von allmälig zunehmender Giöfse und hat gegen den Kolben eine derartige Anordnung, dafs er die Kraft aufsammelt, wenn die Geschwindigkeit gering ist, und sobald die Kraft oder der Druck gröfser wird, wird auch der Durchtrittskanal für den Austritt eines Theiles der Flüssigkeit um oder hinter dem Kolben nach der Saugeseite der Pi mpe entsprechend gröfser. Bei dieser früheren Einrichtung waren die Gröfse des Kanals und sein Mafs der allmäligen Zunahme unveränderlich und mit Bezug auf die normale oder mittlere Temperatur der Atmosphäre gewählt worden. So lange eine erhebliche Aenderung in der Temperatur der Flüssigkeit nicht eintrat, arbeitete der Apparat genau; erfolgte indessen eine erhebliche Temperaturänderung, so wurde dadurch die Flüssigkeit beeinflufst und ihr Durchflufs vollzog sich leichter oder weniger leicht. Die Folge davon war, dafs die Anzeige mehr oder weniger ungenau ausfiel.In this apparatus the speed of a moving one is measured with the aid of a pump Partly converted into fluid pressure, by which the speed is indicated to be recorded. He has a channel through which the Hydraulic fluid passes from the pressure side of a piston to the opposite side; this channel is of gradually increasing pouring and has such a flow towards the piston Arrangement that it collects the force when the speed is slow, and as soon as the force or pressure is greater becomes, the passage channel for the exit of a part of the liquid around or behind the piston to the suction side of the piston correspondingly larger. At this earlier one Establishment, the size of the canal and its degree of gradual increase were invariable and has been chosen with reference to the normal or mean temperature of the atmosphere. As long as there was no significant change in the temperature of the liquid, did the apparatus work precisely; if, however, there was a considerable change in temperature, it became thereby influencing the liquid and its flow through was easier or less easy. The consequence of this was that the display was more or less imprecise.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, u. a. diese fehlerhafte Arbeitsweise des Geschwindigkeitsmessers zu vermeiden und einen selbstthätigen Ausgleich jeder Temperaturänderung der Atmosphäre zu schaffen, der die Flüssigkeit unterworfen ist. Zur Erreichung dieses Zweckes wird das Metallgehäuse, welches die Flüssigkeit enthält und das ein geringes Expansionsvermögen besitzt, mit einem anderen Metall zusammengestellt, das hiergegen ein hohes Ausdehnungsvermögen hat. Die Ausdehnung oder Zusammenziehung dieses Metalls hebt die Wirkung der Temperaturänderung auf, indem sie das Durchtrittsvolumen mehr oder weniger beeinflufst.The purpose of the present invention is, inter alia, this incorrect operation of the speedometer to avoid and automatically compensate for any change in temperature of the atmosphere to which the liquid is subjected. To achieve this, the metal housing, which contains the liquid and which has a low expandability, with a put together another metal, which against this has a high expansion capacity. The expansion or contraction of this metal cancels the effect of the temperature change by increasing the passage volume or less affected.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist eine zweckmäfsige Ausführungsform des nach der Erfindung eingerichteten Geschwindigkeitsmessers dargestellt.On the accompanying drawings is an expedient embodiment of the invention equipped speedometer shown.

Wie daraus ersichtlich ist, hat der Geschwindigkeitsmesser eine ähnliche Construction wie der Apparat nach dem Patent No. 41796. Der Apparat wird von einem Gehäuse B¹ eingeschlossen, das mit seiner Deck- und Boden-As can be seen from this, the speedometer has a construction similar to that of the apparatus of patent no. 41796. The apparatus is enclosed by a housing B ¹ , which with its top and bottom

platte A und H zweckmäfsig aus Gufseisen oder einem anderen ähnlichen Metall von geringem Ausdehnungsvermögen hergestellt wird. Es können indessen zu einem noch näher zu erörternden Zwecke bestimmte Theile auch aus diesem Metall hergestellt werden, während der gröfsere Theil des Apparates aus anderem Material besteht. Das Gehäuse bildet eine Kammer für eine Pumpe K irgend einer bekannten Construction, ζ. B. eine Kolben- oder Membranpumpe. Nach der Darstellung ist die Pumpe als rotirende Pumpe ausgebildet, die aus einem Paar Walzen K' und K" besteht, welche gezahnt oder mit Flügeln versehen sind, die in einander greifen und Propellerblätter für die Flüssigkeit bilden. An die Welle der einen dieser Walzen greift die Kraft an. Plate A and H is expediently made of cast iron or some other similar metal of low expandability. However, for a purpose to be discussed in more detail, certain parts can also be made of this metal, while the greater part of the apparatus consists of other material. The housing forms a chamber for a pump K of any known construction, ζ. B. a piston or diaphragm pump. According to the illustration, the pump is designed as a rotating pump consisting of a pair of rollers K ' and K " , which are toothed or provided with vanes which interlock and form propeller blades for the liquid. One of these rollers engages with the shaft the power on.

Das Gehäuse bildet noch einen Cylinder /, in welchem ein auf- und abgehender Kolben J' vorgesehen ist, dessen Kolbenstange J" durch eine Stopfbüchse der Deckplatte A nach aufsen geführt und mit den Theilen des Messers derart verbunden ist, dafs sie eine Bewegung des Anzeigers, wie in dem älteren Patent, vermittelt. The housing also forms a cylinder / in which an up and down piston J 'is provided, the piston rod J "of which is passed out through a stuffing box of the cover plate A and is connected to the parts of the knife in such a way that it causes movement of the indicator as in the earlier patent.

Die Pumpenkammer oder die Pumpe K steht mit dem Cylinder J durch zwei Kanäle EE¹ in Verbindung, von denen der erstere von der Auslafsseite der Pumpe nach der Druck- oder Unterseite des Kolbens J¹ führt, während der Kanal E¹ nach der Einlafsseite der Pumpe, für gewöhnlich von der oberen oder nicht unter Druck stehenden Seite des Kolbens führt. Der Kanal E¹ liegt direct zwischen dem Kolbencylinder und der Einlafsseite der Pumpe und nimmt im wesentlichen die verticale Länge des Cylinders ein. Bei dieser unmittelbaren Verbindung zwischen dem Kolbencylinder und der Pumpe wirkt, während der Kanal E¹ stets offen ist, der Kolben in der Weise, dafs er die Oeffnung nach der Druckseite mehr oder weniger absperrt und vergröfsert oder vermindert, je nachdem er hoch- oder niedergeht. Um den Flüssigkeitsdurchtritt aus dem Cylinder J oder zurück zur Pumpe entsprechend aufrecht zu erhalten oder proportional einzuschränken, erhält der Kanal J?¹, Fig. 3, eine verticale Oeffhung, die eine Weite erhält, die von dem Boden aus schnell bis zur maximalen Weite zu- und alsdann bis zum oberen Punkt allmälig abnimmt. The pump chamber or the pump K is connected to the cylinder J through two channels EE ¹ , of which the former leads from the outlet side of the pump to the pressure or underside of the piston J ¹ , while channel E ^{1 leads} to the inlet side of the pump , usually from the top or unpressurized side of the piston. The channel E ¹ lies directly between the piston cylinder and the inlet side of the pump and takes up essentially the vertical length of the cylinder. With this direct connection between the piston cylinder and the pump, while the channel E ^{1 is} always open, the piston acts in such a way that it more or less closes the opening on the pressure side and enlarges or decreases it, depending on whether it goes up or down . In order to maintain or proportionally restrict the flow of liquid from cylinder J or back to the pump, channel J? ¹ , Fig. 3, a vertical opening which is given a width which increases rapidly from the bottom to the maximum width and then gradually decreases to the upper point.

Auf diese Weise übt die Flüssigkeit, welche durch die Pumpe mittelst des Kanals E nach der unteren Seite des Kolbens J' gedrückt wird, einen nach oben gerichteten Druck auf den Kolben aus, der ausreicht, um den Kolben mehr oder weniger zu heben, je nach der Geschwindigkeit, mit welcher die Pumpe läuft, und nach der Freiheit, mit welcher die Flüssigkeit durch den Kanal E¹ hinter den Kolben treten kann. Sobald der Kolben hochgeht, wird ein entsprechender Theil des Kanals E¹ unter dem Kolben freigelegt; das Mafs, der Oeffnung oder Freilegung ist derart, dafs die Bewegung des Kolbens mit der Geschwindigkeit in Uebereinstimmung ist, mit welcher die Flüssigkeit durch die Pumpe abgegeben wird.In this way, the liquid, which is pushed by the pump by means of the channel E towards the lower side of the piston J ' , exerts an upward pressure on the piston which is sufficient to raise the piston more or less, as the case may be the speed at which the pump runs and the freedom with which the liquid can pass through the channel E ¹ behind the piston. As soon as the piston goes up, a corresponding part of the channel E ^{1 is} exposed under the piston; the extent, opening, or exposure is such that the movement of the piston is in agreement with the speed at which the liquid is dispensed by the pump.

Damit der Flüssigkeitskreislauf bei Wechseln in der Temperatur der Atmosphäre oder der Flüssigkeit nicht beeinfiufst werde, sind Vorrichtungen zur selbstthätigen Aenderung der Durchtrittsweite des Kanals vorgesehen, durch welchen die Flüssigkeit ihren Weg nimmt. Es mag bemerkt werden, dafs, während die Art und Weise dieser Regelung oder Compensation der Temperaturänderungen an sich in den verschiedenen Ausführungsförmen, die in folgendem beschrieben werden sollen, durchweg dieselbe ist, die besonderen jedesmaligen Ausführungen in der Praxis erheblich von einander verschieden sein können.So that the liquid cycle with changes in the temperature of the atmosphere or the The liquid is not influenced, are devices for the automatic change of the The passage width of the channel is provided through which the liquid takes its way. It it may be noted that while the manner of this regulation or compensation of the temperature changes per se in the various embodiments, which are shown in the following are to be described, is consistently the same, the particular designs each time in practice can differ considerably from one another.

Diese Compensationsvorrichtungen bestehen im wesentlichen darin, dafs der Unterschied in der Ausdehnung zweier Metalle, wie z. B. die Ausdehnung des Gehäuses B¹ aus Gufseisen und die Ausdehnung eines Stückes Zink zur Aenderung der Gröfse der Oeffnung des Kanals E¹ benutzt wird. ^; These compensation devices essentially consist in the fact that the difference in the expansion of two metals, such as e.g. B. the expansion of the cast iron housing B ¹ and the expansion of a piece of zinc to change the size of the opening of the channel E ¹ is used. ^;

In den Fig. 1 bis 3 ist die als besonders zweckmäfsig anzusehende Ausführungsform dargestellt. Hiernach befindet sich der Kanal E¹ in einem cylindrischen Ventil, welches durch ■ zwei gelenkig verbundene, halbkreisförmige Flügel 6 gebildet wird, die an einer verticalen Spindel 7 drehbar befestigt und so eingerichtet sind, dafs sie auf dieser Spindel schwingende Bewegung ausführen können, um die Durchtrittsöffnung des Kanals zu ändern. Auf jedem Flügel dieses Ventils, das aus einem Material von geringer Ausdehnungsfähigkeit besteht, wirkt ein Stück Metall von hohem Ausdehnungscoefficienten; als solches Metall kann z. B: Zink gewählt werden, in Form eines Stiftes 20, welcher nach innen durch eine Bohrung des Gehäuses tritt und mit seinem Ende sich gegen die hintere Seite des Ventilflügels legt. Das äufsere Ende des Stiftkopfes 21 ist mit Gewinde versehen, welches in das Muttergewinde des Loches greift. Um nun eine Verschiebung und Undichtigkeit, d. h. Austritt von Flüssig^- keit hinter den Stiften, zu vermeiden, kann ein konischer Schraubenstöpsel 22 vorgesehen werden, welcher dicht in die Bohrung eingesetzt und gegen den Kopf des Stiftes 20 gedrückt wird.In FIGS. 1 to 3, the embodiment which is to be regarded as particularly expedient is shown. According to this, the channel E ¹ is located in a cylindrical valve which is formed by two articulated, semicircular vanes 6, which are rotatably attached to a vertical spindle 7 and are set up so that they can oscillate on this spindle around the To change the passage opening of the channel. A piece of metal with a high coefficient of expansion acts on each wing of this valve, which is made of a material of low expansion capacity; as such metal e.g. B: Zinc can be selected, in the form of a pin 20 which passes inward through a bore in the housing and with its end lies against the rear side of the valve wing. The outer end of the pin head 21 is threaded which engages the nut thread of the hole. In order to avoid displacement and leakage, ie leakage of liquid behind the pins, a conical screw plug 22 can be provided, which is inserted tightly into the bore and pressed against the head of the pin 20.

Aus dieser Einrichtung geht hervor, dafs bei einer Zunahme der Temperatur der Atmosphäre die Zinkstifte 20 sich nach ihrer LängsrichtungFrom this arrangement it appears that with an increase in the temperature of the atmosphere the zinc pins 20 in their longitudinal direction

mehr als das Gufseisengehäuse oder das Ventil ausdehnen, und da sie an ihren äufseren Enden in dem Gehäuse fest eingespannt sind, so treten sie mit ihren freien Enden nach innen und drücken die Flügel des Ventils vorn mehr oder weniger nach Mafsgabe ihrer Längenänderung zusammen. Durch diese Bewegung dei' Ventilflügel wird die Weite des Durchtrittes oder Einlasses verengt, d. h. der Flüssigkeitsdurchtritt von der Kolbenkammer zurück zu)· Pumpe geregelt. Um die Ventilflügel gegen die Enden der Expansionsstifte zu halten uni sie zurückzuführen, wenn sich die Stifte wieder verkürzt haben, wird eine Feder 5 mit den Flügeln auf der anderen Seite der Gelenkspindel verbunden.expand more than the cast iron housing or valve, and because they are attached to their exterior Ends are firmly clamped in the housing, so they step with their free ends inside and press the wings of the valve at the front more or less according to their change in length together. This movement of the valve wing increases the width of the passage or inlet narrowed, d. H. the fluid passage back from the piston chamber zu) · Pump regulated. To the valve wings against the ends of the expansion pins to hold them back when the pins move have shortened again, a spring 5 with the wings on the other side of the joint spindle tied together.

Natürlich kann einer der Flügel des Ventils fes: sein und· der für diesen Flügel bestimmte Zir.kstift fortfallen, so dafs nur ein beweglicher Flügel auftritt, der durch den Expansionsstift gej;en die Wirkung der Feder bewegt wird.Of course, one of the wings of the valve can be fes: and · the one intended for this wing The circular pin can be omitted, so that there is only one movable wing, which is caused by the expansion pin gej; en the action of the spring is moved.

..n Fig. 4 ist die Anordnung des Expansionsstiftes und der zugehörigen Feder umgekehrt. Na;h dieser Darstellung wird der Stift 20 (oder eine Anzahl von Stiften) zwischen den Flügelpat.ren des Ventils angeordnet, so dafs bei dei Ausdehnung des Stiftes die Ventilflügel zusammengeführt werden und die Durchtrittsweite des Kanals E¹ eingeengt wird, während die auf der anderen Seite der Drehspindel angeordnte Feder dieser Beengung entgegenwirkt und die Flügel nach Zusammenziehung des Stiftes wieder zurückführt. ..n Fig. 4, the arrangement of the expansion pin and the associated spring is reversed. According to this illustration, the pin 20 (or a number of pins) is arranged between the wing pat.ren of the valve, so that when the pin expands, the valve wings are brought together and the passage width of the channel E ^{1 is} narrowed, while that on the The spring arranged on the other side of the spindle counteracts this constriction and returns the wings after the pin has been contracted.

3ei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist, anstatt dafs das Ventil und die Expansionsstifte aus getrennten Stücken hergestellt sind, jeder Stift an seinem inneren Ende mit einem verticalen Steg 20^a versehen, der am Eingang nach dem Kanal E¹ liegt und nach Mafsgabe dei Ausdehnung oder Zusammenziehung der Sti:te die Durchtrittsweite des Kanals ändert.
" Nach Fig. 6 erhält das Ventil eine hohle cylindrische Form und wird auf ' der einen Seite gespalten, um den Einlafs zum Kanal E¹ zu bilden, während die andere Seite gelocht wird, um- den freien Flüssigkeitsabzug zurück zui Pumpe zu ermöglichen. Dieses Ventil bestellt aus Metall mit hohem Ausdehnungscoiifficienten, wie z. B. Zink, und hat seinen Sit:;; in einer Aussparung des Gufseisengehäuses; bei jeder Temperaturzunahme dehnt sich das Veitil mehr als das Gehäuse aus, so dafs die Kanten des Spaltes näher an einander gebracht werden, d. h. der Durchtritt für die Flüssigkeit zwischen den Kanten verengt wird.3EI the embodiment of FIG. 5 is instead That the valve and expansion pins are made of separate pieces, provided each pin at its inner end with a vertical web 20 ^a, which lies at the entrance to the channel E ¹ and after Mafsgabe dei expansion or contraction of the pin changes the passage width of the canal.
According to Fig. 6, the valve is given a hollow cylindrical shape and is split on one side to form the inlet to channel E ¹ , while the other side is perforated to allow the free drainage of liquid back to the pump The valve is made of metal with a high coefficient of expansion, such as zinc, and has its seat: ;; in a recess in the cast iron housing; with every increase in temperature, the valve expands more than the housing, so that the edges of the gap are closer to each other be brought, ie the passage for the liquid is narrowed between the edges.

■ n Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; hiernach erhält die Kolbenkammer J eine Bekleidung aus Metall, wie z. B. Zink, welches einen hohen Ausdehnungscoefficienten hat. Diese Bekleidung hat cylindrische Gestalt und ist an dem Kanal E¹ zur Bildung eines Einlasses getheilt. Wenn sich diese Bekleidung bei Temperaturzunahme mehr ausdehnt als das Gehäuse, so kommen die Kanten an der Theilung näher an einander und verengen dadurch den Eingang am Kanal E¹. Figure 7 illustrates another embodiment of the invention; thereafter, the piston chamber J receives a cladding made of metal, such as. B. zinc, which has a high expansion coefficient. This cladding has a cylindrical shape and is divided at the channel E ¹ to form an inlet. If, when the temperature rises, this cladding expands more than the casing, the edges at the division come closer to one another, and thereby narrow the entrance to the channel E ¹ .

Die Pumpenkammer könnte in ähnlicher Weise bekleidet und in dieser Weise die Oeffnung des Kanals E¹ nach der Saugeseite der Pumpe geregelt werden.The pump chamber could be dressed in a similar way and in this way the opening of the channel E ¹ to the suction side of the pump could be regulated.

Eine weitere naheliegende Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt; diese Ausführungsform stützt sich auf die in Fig. 7 des älteren Patentes dargestellte Construction; der konische Stift 1 wird hier aus sich viel ausdehnenden Metallen, wie Zink, hergestellt und schliefst auf diese Weise bei Ausdehnung mehr oder weniger die Oeffnung 2 im Kolben.Another obvious embodiment of the invention is shown in Fig. 8; these Embodiment is based on the construction shown in Figure 7 of the earlier patent; the conical pin 1 is here made of much expanding metals such as zinc and in this way more or less closes the opening 2 in the piston when it expands.

Bei jeder der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wird die Gröfse des Kanals oder seines Einlasses (es kann auch der Auslafs sein) selbstthätig durch die Ausdehnung eines Metalles geregelt, welches einen hohen Ausdehnungscoefficienten gegenüber dem umgebenden Metall, z. B. dem Gehäuse J3¹, hat, das eine geringe Ausdehnung besitzt; hierdurch wird der Flüssigkeitsdurchtritt aus dem Kolbencylinder nach der Pumpe nach Mafsgabe der wechselnden Temperatur geändert. 'In each of the various embodiments of the invention, the size of the channel or its inlet (it can also be the outlet) is automatically controlled by the expansion of a metal which has a high expansion coefficient with respect to the surrounding metal, e.g. B. the housing J3 ¹ , which has a small dimension; As a result, the liquid passage from the piston cylinder to the pump is changed according to the changing temperature. '

Natürlich ist es nicht wesentlich, dafs der ganze andere Aufbau des Apparates aus einem Material von geringer Ausdehnungsfähigkeit hergestellt wird; erforderlich ist nur eine derartige Zusammenstellung von Metallen, dafs die Ausdehnungsverschiedenheiten dieser Metalle die regelnde Wirkung auszuüben vermögen.Of course it is not essential that the whole other structure of the apparatus should be made up of one Material of low elongation is made; only one of these is required Combination of metals, so that the differences in expansion of these metals able to exert a regulating effect.

Claims

Patent Claims:

1. A speedometer under No. 41796 patented kind in which the passage width of the channel between the pump and the piston temperature changes this automatically adjusts that a valve is switched on in this channel whose expandability is different from that of the valve housing, so that when the heat state changes the valve opens or closes accordingly more or less.

2. That embodiment of the speedometer marked under 1., in which the valve (b) movable in the housing (e.g. made of cast iron) is made of

■ hingedly connected rotatable wings is formed, the one hand under action of bars clamped on one side (e.g. made of zinc, Fig. 1 to 3) or a single one arranged between the two wings

Rod (Fig. 4) and on the other hand are under the action of springs.
In the case of the speedometer fine valve (6) protected under 1. with a passage opening that widens rapidly at one end and gradually decreases towards the other end (JT ¹ , Fig. 3).

That embodiment of the under 1. marked speedometer, in which the made of a material of high expansion capacity existing conical pin (1) in a bore (2) of a Piston of low expansion capacity 'occurs (Fig. 8).

1 sheet of drawings.