DE697587C - Anzeiger fuer die Mittelwerte der Geschwindigkeiten eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Anzeiger für die Mittelwerte der Geschwindigkeiten eines Fahrzeuges mit zwei Ernstellgliedern, von denen das eine mittels eines Uhrwerkes in Abhängigkeit von der Zeit und das andere durch die Bewegung der Fahr-, zeugräder, entsprechend dem zurückgelegten Weg, um Strecken verstellt werden, deren Verhältnis zueinander mit Hilfe einer mechanischen, auf dem Prinzip¹ ähnlicher Dreiecke Beruhenden Einrichtung auf einer Skala sichtbar gemacht wird.

Derartige Anzeigevorrichtungen sind an sich" bekannt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird derart vorgegangen, daß die beiden Größen^ deren Verhältnis zueinander festgestellt werden soll, in Form von Strecken entsprechender Länge auf zwei parallelen, in einem gewissen Abstande voneinander liegenden Geraden eingestellt werden, die die Basen zweier mit ihren Schenkeln aufeinanderliegender ähnlicher Dreiecke bilden. Bei dieser bekannten Einrichtung sind nicht nur die beiden Basen der ähnlichen Dreiecke, sondern auch sämtliche Schenkel der Dreiecke in ihrer Länge veränderlich, und diese Schenkel werden bei Verhältniswerten, die nahe bei 1 liegen, außerordentlich groß und bei dem Verhältniswert 1 sogar unendlich.

" Diese bekannte Einrichtung hat also den Nachteil eines außerordentlich- großen Platzbedarf es. Außerdem ist die Ableseskala, von der die zu messenden Verhältnis'werte abgelesen werden können, nicht gleichförmig, sondern ungleichmäßig unterteilt, -wobei der Wert ι im Unendlichen liegt.

Man hat allerdings schon vorgeschlagen, sowohl den Platzbedarf, zu dem die bekannte Einrichtung fülkt, als auch die Ungleichförmigkeit der Einteilung der · Ableseskala durch Verwendung eines Nockens auszuschalten, der dazu dienen soll, die Ungleichförmig fceit der^ Ableseskala mindestens in einem gewissen Bereich zu mindern. Bei den in der Nähe des Wertes 1 liegenden Verhältniswerten bringt aber auch dieser Nocken keine Lösung des Problems, da er ja selbst unendlich werden müßte, um den im Unendlichen liegenden Abjesepunkt ins Endliche zurückzubringen. .

Diese Nachteile der bekannten Vorrichtung werden erfindungsgemäß 'vermieden. Gemäß der Erfindung hat der erste Schenkel eines Winkels eine bestimmte Länge und ist nach den Werten der mittleren Geschwindigkeit unterteilt, während auf dem zweiten Schenkel, gemeinsam vom Scheitel aus, die dem gefahre- .' nen Weg und der gefahrenen Zeit entspre-

chenden Strecken einstellbar gemacht sind, so daß eine Linie, die durch den Endpunkt der kürzeren dieser beiden Strecken geht und· parallel der Verbindungslinie zwischen dem Endpunkt der längeren Strecke und dem Endk punkt des ersten Schenkels ist, auf diesem. die mittlere Geschwindigkeit anzeigt.

Bei dem Erfindungsgegenstand hat die Ableseskala für die mittlere Geschwindigkeit ίο immer eine vorbestimmte Länge und gleichförmige Unterteilung, und auch der das Verhältnis ι anzeigende Teilpunkt der Skala liegt im Endlichen und kann auf einer beliebig kurzen Gesamtskala untergebracht werden. •5 Ferner; bedarf der Erfindungsgegenstand zu seiner Durchführung keinerlei Nocken, die zumal dann, wenn sie die Werte Null oder Unendlich wenigstens angenähert angeben müssen, niemals genau sein können. ao Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert,« und zwar zeigt

Abb. ι eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung. Abb. 2 zeigt eine erste einfache, auf dem Prinzip der Erfindung beruhende Anzeigevorrichtung für die mittelere Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, die darin besteht, daß in Abhängigkeit vom gefahrenen Weg eine nach den Werten der mittleren Geschwindigkeit unterteilte Schiene parallel mit sich selber in einer Richtung verschiebbar angeordnet ist, in welcher ,auch das in Abhängigkeit von der gefahrenen Zeit verstellbare Anzeigeglied bewegbar ist..

Abb. 3 und 4 veranschaulichen in Seitenansicht und im Grundriß mit teilweise weggebrochenen Teilen eine weitere Ausführungsform einer auf dem Grundgedanken der Erfindung beruhenden Anzeigevorrichtung für mittlere Geschwindigkeiten, die darin besteht, daß unter Ausbildung der ähnlichen Dreiecke auf einem Zylindermantel 'zur Bildung der schrägen Linie Merkzeichen auf mehreren nebeneinanderliegenden und gegeneinander verdrehbaren Ringen angebracht sind, welche gemeinsam einen trommeiförmigen Körper bilden, der in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg gegenüber einer festen, Meßkante in Drehung versetzt wird, während gleichzeitig die einzelnen Ringe gegeneinander in Abhängigkeit von der Zeit verschoben werden, so daß sich die Schräglage der ron den Merkzeichen gebildeten Linie ändert.

Abb. 5 stellt schließlich die Vorrichtung nach den Abb. 3 und 4 schematisch in ihrer Befestigung an dem Instrumentenbrett eines Kraftfahrzeuges dar.

In Abb. ι ist das Prinzip der Erfindung

erläutert, und zwar ist hier ein rechtwinkliges Dreiecksystem angenommen. O-Ä-B ist ein rechter Winkel, dessen Schenkel A-B eine vorbestimmte unveränderliche Länge hat. Auf dem Schenkel A-O werden vom Scheitel A aus ...gemeinsam Strecken abgetragen, die dem gefahrenen Weg und der gefahrenen Zeit ent- 6g ^sprechen. Der Einfachheit halber sei ange-"nbmmen, daß die Strecke A-O der Zeit t' 'von. ι Stunde entspricht, während beispielsweise die Strecke A-C einer zurückgelegten Entfernung von 50km entspricht. Die unveränderliche Strecke A-B ist gleichzeitig mit einer Ableseskala versehen, die beispielsweise in Kilometern pro Stunde geeicht ist.

Wenn jetzt die Linie OB und ferner eine Paralle zu der Linie 0-B durch den Punkt C gezogen wird, so trifft die durch den Punkt C gehende "Linie wegen der Ähnlichkeit der so entstehenden rechtwinkligen Dreiecke die unveränderliche Strecke A-B in dem Punkt, der die unveränderliche Skala in dem gleichen Verhältnis teilt, wie der Punkt C die Strecke A-O teilt. Die Parallele durch den Punkt C zu der Linie 0-B trifft also die Strecke A-B im Teilstrich 50, so daß ohne weiteres ablesbar ist, daß die Durchschnittsgeschwindigkeit gleich 50 km pro Stunde ist.

Würde die in der Zeiteinheit A-O zurückgelegte Entfernung gleich 70 km sein, so ergäbe sich auf der Strecke A-O der Teilpunkt C, und die Parallele durch C zu der go Linie 0-B trifft die Skala A-B im Punkte 70. Bei manchen praktischen Ausführungen des durch Abb. 1 erläuterten Prinzips der Erfindung ist es zweckmäßig, die Länge der durch den PunktC bzw. C gehenden Parallelen zur. festen BasisA-B, d.h. also die Länge der Strecken C-D bzw. C-D' mit der festen Basis A-B zu vergleichen, um auf diese Weise das gesuchte Verhältnis festzustellen. Auch in diesem Fall läßt sich das Verhältnis unmittelbar. an der Skala A-B ablesen, indem der Punkt D bzw. D^f auf diese Skala durch eine Linie,. die parallel zu dem Schenkel A-O verläuft, projiziert wird. In dem letztgenannten Fall muß nur die Skaleneinteilung umgekehrt verlaufen, d.h. der Nullpunkt- muß oben bei B und; der Maximalwert muß unten bei A liegen, wie dies durch die rechte Skala angedeutet ist.

Eine einfache Verwirklichung des durch 11 ο Abb. ι dargestellten Prinzips ist in Abb. 2 veranschaulicht.. Die Vorrichtung nach. Abb. 2 umfaßt gemäß der Erfindung eine Schiene E, die mit einer Skala ausgestattet ist und stets parallel zur Basis A-B steht. Die Schiene E wird vom Anfangspunkte! aus in Abhängigkeit vom gefahrenen Weg parallel zu sich selbst verschoben. Ferner ist. ein Läufer/⁷ vorgeselien, der ebenfalls vom Anfangspunkt A aus und in derselben Richtung wie die S chiene E, jedoch in Abhängigkeit von der gefahrenen Zeit verstellbar ist.

. · Schließlich gehört zu der Einrichtung nach Abb. 2 eine vom Punkt B ausgehende Linienschar, von denen jede zu einer bestimmten Stellung des·. Läufers F bzw. zu einer bestimmten Länge des Schenkels A-O gehört. -Wenn die Schiene E eine bestimmte Stellung hat, die zu einer" bestimmten zurückgelegten Strecke, beispielsweise zu einer Strecke voii 300km gehört, und ' der Läufer F eine Stellung einnimmt, die zu einer bestimmten Fahr^: zeit, beispielsweise der Fahrzeit 5 Stunden gehört, so zeigt die gerade Linie, die den Punkt"5 mit der jeweiligen Stellung des Läufers F verbindet, in ihrem Schnittpunkt ö mit Ί5 der Ableseskala der Schiene E verbindet, in ihrem Schnittpunkt D' mit der Äbleseskala der Schiene E unmittelbar die Durchschnittsgeschwindigkeit an.

Die Vorrichtung nach Abb. 2 hat zwar den Vorteil großer Einfachheit, gibt jedoch insofern leicht zu Irrtümern" Anlaß, als man 'sich aus der von dem 'Punkt B ausgehenden Linienschar immer eine bestimmte Linie aussuchen muß. Die Ablesung würde naturgemäß sehr viel leichter und sicherer sein, wenn in jedem Zeitpunkt immer" nur gerade die zu dem Zeitpunkt gehörende Linie O-B sichtbar ist. Dies ist bei der Einrichtung nach den Abb. 3 bis S verwirklicht. Hier ist immer 'nur eine einzige Linie, die nach Maßgabe des Fortschreitens der Zeit umgeformt wird, sichtbar. Es ist also auch.in jedem Augenblick immer nur ein Schnittpunkt ö wahrnehmbar (siehe Abb.-'s). Der Apparat nach -den Abb. 3 bis 5 entspricht im übrigen völlig dein Apparat nach Abb. 2. . '

Bei dem Gegenstand der Abb. 3 bis 5 wird die deformierbare gerade Linie durch Punkte 1 gebildet,' welche auf einer Vielzähl nebeneinander angeordneter Scheiben oder Ringe angebracht sind, die durch ein Uhrwerk derart angetrieben, werden, daß die Punkte 1 immer die zu dem jeweiligen --Zeitpunkt gehörende schräge Linie. B-O darstellen. Durch, die An-Ordnung der Punkte 1 .auf ringförmigen Scheiben, die in ihrer Gesamtheit eine Trommel bilden, wird der Platzbedarf, des ganzen Apparates wesentlich vermindert.

Die Scheiben 2 machen aber nicht nur mit

so Bezug aufeinander eine Relativbewegung, um dadurch in Abhängigkeit von' der Zeit die dem jeweiligen Zeitpunkt entsprechende Linie OB zu bilden, sondern die aus. diesen Scheiben gebildete Trommel macht gleichzeitig noch als Gesamtheit eine Drehbewegung um die Achse X-Y in Abhängigkeit von "dem zurückgelegten Weg, die der Bewegung der Schienet der Abb. 2 entspricht. "Dadurch, daß die aus den einzelnen. Scheiben . bestehende Trommel "die letztgenannte Bewegung macht, kann die der Schiene £" der Abb. 2 entsprechende, mit der Ableseskalä versehene Meßkänte G stillstehen. -·,-"'

Der, Antrieb der aus den Scheiben 2 gebildeten Trommel wird erfuidüngsgemäß von dem Kilometerzähler 4 des Fahrzeuges abgeleitet. Die Scheiben 2 sind zwischen ■ zwei Flanschplätten S, 6 gehalten, welche durch ^v Abstandshalter miteinander -vereinigt und mit der Welle 8 fest verbunden sind. Letztere wird durch den Kilometerzähler 4 in Drehung versetzt. Die Flanschplatten haben zweckmäßigerweise Kreisform und den gleichen Außendurchmesser wie die Ringe 2. Letztere sind in Richtung der Achse der Welle 8 neben.-einänderliegend zwischen den Flanschplatten S, 6 eingespannt. Ferner ist auf · der Welle 8 erfindüngsgemäß ein- Uhrwerk 9 angeordnet, dessen Gehäuse zusammen mit der Welle 8 angetrieben wird. Schließlich ist noch das obenerwähnte Getriebe ■ zwischen dem Uhrwerk und den Ringen 2 vorgesehen, und zwar ist dies Getriebe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß es "den Ringen- eine Drehung erteilt, die !entgegengesetzt der Drehrichtung ist, die die in Rede stehende Ge- * samteinrichtung in Abhängigkeit von 'dem zurückgelegten Wege erhält. Das . genannte Getriebe ist in der . folgenden. Weise ausgebildet. .

Die Bewegung des Uhrwerks wird mit Hilfe eines Zähnrades 10, das leerlaufend auf der Welle 8 angeordnet ist, übertragen. Das Zahnrad ι ο steht; mit einem Ritzel 11 in Eingriff, auf dessen Welle 13 «ein Satz von Zahnrädern ϊ 2 aufgekeilt ist. Die letztgenannten .Zahnräder stehen mit inneren Verzahnungen 14 der Ringe 2 in Eingriff. Man braucht nur den Modul und die Zahl der Zähne der Räder 12. und der Verzahnungen 14 zweckentsprechend zu berechnen, tun· das gewünschte Deformationsgesetz zu erhalten. Selbstverständlich genügt es, nur denjenigen Teil der geraden Linien O-B darzustellen, der wirklich einen praktischen Wert hat. Dieser Teil liegt zwisehen zwei zur Abszisse (Abb. i oder 2) parallelen Linien, beispielsweise zwischen zwei Linien,'die. der Durchtrittsgeschwindigkieit von 30 und 100 km -pro Stunde'entsprechen. ,

Um- die Ringe an ihrem Platz zu halten, d,-h. also derart zu halten, daß sie gegenüber der Achse der Welle.8 zentriert bleiben,- wird erfindungsgemäß außer dem ■ Satz· der Zahnräder 12 noch mindestens ein weiterer Satz von Zahnrädern symmetrisch zur Welle 8 ahgeordnet;. Gemäß. der Zeichnung sind noch zwei Sätze von Zahnrädern 12¹, 12² vorgesehen, welche Zahnräder selbstverständlich leer auf ihren Wellen laufen können....

Bei einer anderen Ausführungsförm werden erfindüngsgemäß Führungsmittel .vorgesehen, durch welche die Ringe 2 mit Bezug zu-

einander und mit Bezug zu den Flanschplatten 5, 6 geführt .werden. Diese Führungsmittel bestehen beispielsweise aus Zapfen oder einem ringförmigen Vorsprung, der auf einem Ring angeordnet ist und in einer Rinne des benachbarten Ringes oder der benachbarten Flanschplatte gleitet. Schließlich können erfindungsgemäß die Ringe 2 auch von außen geführt werden, beispielsweise mit Hilfe mehrerer Reihen von Rollen, deren Achsen parallel zur Welle 8 verlaufen. Insbesondere werden drei derartige Reihen angeordnet, deren Achsen auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks liegen.
Die vorstehend beschriebene Gesamteinrichtung· wird beispielsweise hinter dem Instrumentenbrett 15 des Fahrzeuges angeordnet. In dem Instrumentenbrett befindet sich ein Fenster 25, dessen Längsrichtung sich inRichtung der Welle 8 erstreckt und- das einen Teil der Ringe 2 nach außen sichtbar werden läßt. Dieses Fenster ist an einem seiner Längsränder mit einer Skala versehen, welche : die mittleren Geschwindigkeiten in Kilometern as pro Stunde anzeigt. Während der Fahrt erscheint dann hinter dem Fenster in jedem Augenblick eine unterbrochene Linie, welche die "Gradeinteilung in einem bestimmten • Punkt D trifft.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung"kann man die genannte unterbrochene Linie durch eine zusammenhängende Linie ersetzen. Zu dem Zweck wird beispielsweise eine elastische Verbindungslinie zwischen den beiden äußersten Ringen ausgespannt. Diese Verbindungslinie kann aus einem homogenen Gummikörper bestehen, oder sie kann aus einzelnen Elementen oder Kettengliedern zusammengesetzt sein, die durch Federn o. dgl. miteinander verbunden sind. Die Verbindungslinie wird auf den Zwischenringen durch Vorsprünge geführt.

. Um die Gesamteinrichtung in die Nullage zurückzuführen, ist eine gekordelte Scheibe 16 vorgesehen, die durch einen Schlitz 17 des Instrumentenbrettes hindurchragt und auf der Welle 8 befestigt ist. Die Welle 8 ist . in diesem Fall mit ihrem Antriebsmechanismus 4 durch einen Freilauf 18 verbunden. Um die Gesamteinrichtung in die Nullage zu bringen, genügt es, auf die Scheibe 16 im Sinne des Pfeiles 19 einzuwirken, und zwar entspricht der durch den Pfeil 19 angegebene Ricntungssinn demjenigen Richtungssinn, in dem die Gesamteinrichtung, durch den Mechanismus 4 angetrieben wird. Ein Zeichen 20, das beispielsweise auf einem der Ringflansche 5, 6 angebracht ist, dient zum leichten Auffinden der Nullstellung.
Um die Ringe in die Nullstellung überzuführen, ist eine zweite gekordelte Scheibe 21 vorgesehen, die mit einer Verzahnung 22 versehen ist. Letztere steht mit dem Ritzel-11 derart in Verbindung, daß die durch den Pfeil angezeigte Richtung, in der die Scheibe betätigt werden muß, um die Nullstellung herbeizuführen, gleich dem Betätigungsinn der. Scheibe 16 ist. Zwischen dem Ritzel 11 und dem Uhrwerk 9 muß selbstverständlich eine in der Zeichnung nicht dargestellte Entkupplungsvorrichtung vorgesehen sein. Die Entkupplungsvorrichtung wird entweder automatisch betätigt, sobald man auf die Scheibe 21 einwirkt, oder sie wird von Hand, beispielsweise mittels der Aufziehvorrichtung 24 des Uhrwerks, betätigt. Die Vorrichtung zur Rückführung in die Nullage bildet nicht den Gegenstand der Erfindung.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Anzeiger für die Mittelwerte der Geschwindigkeiten eines Fahrzeuges mit zwei Einstellgliedern, von denen das eine mittels eines Uhrwerkes in Abhängigkeit von der Zeit und das andere durch die Bewegung der Fahrzetigräder entsprechend dem zurückgelegten Weg um Strecken verstellt wird, deren Verhältnis zueinander mit Hilfe einer mechanischen, auf dem Prinzip ähnlicher Dreiecke beruhenden Einrichtung auf einer Skala sichtbar gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel eines Winkels eine vorbestimmte Länge hat und nach den Werten der mittleren Geschwindigkeit unterteilt ist und daß auf dem zweiten Schenkel gemeinsam vom Scheitel aus die dem gefahrenen Weg und der gefahrenen Zeit entsprechenden Strecken einstellbar gemacht sind, so daß eine Linie, die durch den Endpunkt der kürzeren dieser beiden Strecken geht und parallel der Verbindungslinie zwischen dem Endpunkt der längeren Strecke und dem Endpunkt des ersten Schenkels ist, auf diesem die mittlere Geschwindigkeit anzeigt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom gefahrenen Weg eine nach den Werten der mittleren Geschwindigkeit u ο unterteilte Schiene (E) parallel mit sich selber in einer Richtung verschiebbar angeordnet ist, in welcher auch das in Abhängigkeit von der gefahrenen Zeit verstellbare Anzeigeglied (F) bewegbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausbildung der ähnlichen Dreiecke. auf einem Zylindermantel zur Bildung der schrägen Linie Merkzeichen (1) auf mehreren nebeneinanderliegenden und gegeneinander verdrehbaren Ringen (2) angebracht sind,

   welche gemeinsam einen trommelförmigen Körper bilden, der in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg gegenüber einer festen .Meßkante (G) in Drehung versetzt wird, während gleichzeitig die einzelnen Ringe (2) gegeneinander in Abhängigkeit von der Zeit verschoben werden, so daß sich die Schräglage der von den Merkzeichen (1) gebildeten Linie ändert.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander verschiebbaren Ringe (2). zusammen mit einem Uhrwerk' (9) auf einer durch die Fahrzeugräder angetrietienen Welle (8) gelagert sind und daß das Uhrwerk über Stufenzahnräder (12) die einzelnen Ringe (2) gegenüber der Welle

   (8) in eine zur Wellendrehrichtung entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung versetzt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der Ringe'(2) mit Bezug auf die -Achse der Antriebswelle (8) Gruppen von lose -laufenden inneren ' Stufenzahnrädexn' (12¹, 12²) oder äußere Rollen oder gegenseitige Führungen der Ringe ineinander dienen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) statt mit. Merkzeichen mit Vorsprüngen versehen sind, zwischen denen ein elastisches Band, das beispielsweise aus Kautschuk oder-aus federnd miteinander verbundenen Gliedern besteht, ausgespannt ist.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen