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Steigungsanzeiger Die Erfindung hetrifft einen Steigungsanzeiger für
Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge. Derartige Steigung oder auch Neigungsanzeiger
sind schon seit langem bekannt. Insbesondere ist es für Flugzeuge von besonderer
Wichtigkeit, Steigung und Queriieiguiig jederzeit sicher feststellen zu können.
Infolgedessen sind die Vorschläge bzw. die praktischen Ausführungen auf diesem Gebiete
besonders zahlreich. Überwiegend ist die Zahl der Flüssigkeitsanzeiger, jedoch gibt
es auch rein mechanische Pendelanzeiger und Kreiselsysteme aller Art. Allen diesen
Neigungsmessern ist der Kampf mit der Ausschaltung von Einflüssen eigen, die nicht
von der Neigung des Fahrzeuges allein, sondern durch die Zentrifugalkraft bzw. die
. Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges hervorgerufen werden. Dies ist
in erster Linie der Grund dafür, daß fast alle bekannten Neigungsmesser sich infolge
der zusätzlichen Kompensationseinrichtung durch außerordentliche Kompliziertheit
auszeichnen. Mit dieser Kompliziertheit der Apparatur wächst natürlich auch die
Betriebsunsicherheit, und die Gewähr für richtige und genaue Anzeige der tatsächlichen
Schräglage des Fahrzeuges wird erheblich vermindert.
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Es sind auch Neigungsanzeiger ausgesprochen für Kraftfahrzeuge bekannt,
die jedoch, insbesondere wenn sie sich der Schwerkraft in Form eines Pendels als
Richtkraft bedienen, den Beschleunigungs- und Verzögerungskräften unterworfen sind,
so daß z. B. bei einer stetigen Beschleunigung des Fahrzeuges das dabei aus der
lotrechten Lage
gebrachte Pendel auf ebener Strecke eine scheinbare
Steigung angibt. Auch hier haben die Bemühungen, die Einflüsse der störenden Zusatzkräfte
(Beschleunigung und Verzögerung) auszuschalten, zu mehr oder weniger verwickelten
Konstruktionen geführt. die keinen Eingallg in die Praxis gefunden halten. So ist
z. B. ein Neigungsanzeiger bekan-nt. bei dem das Pendel mit einer Flüssigkeitsdämpfung
verbunden ist, bei der ein Kolben in einem mit Glycerin gefüllten Zylinder bewegt
wird. Abgesehen von der Komplizierung des Gerätes durch die Dämpfungseinrichtung
ist auch die Betriebssicherheit gefährdet, da diese ganz vom Grad der I)ichtheit
des Zylinders und des Kolhens abhängt.
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Daher ist es Hauptaufgabe der Erfindung, den Steigungsanzeiger so
auszubilden. daß trotz praktisch genügender Ausschaltung des Einflusses der Beschleunigungskräfte
die Einfachheit in 13au und Funktion gewahrt bleibt. Erfindungsgemäß geschieht dies
in der Weise, daß das in der Fahrzeuglängsmittelebene oder parallel dazu schwingende
Pendel aus zwei Massen besteht, die einander diametral gegenüber im gleichen Abstand
mit einer drehbaren Achse starr verbunden sind und deren eine um ein Geringes größer
ist als die andere. I)er Grundgedanke der Pendelgestaltung nach der Erfindung ist
die Anordnung zweier gleich großer Massen, die in gleichem Abstand von der Drehachse
diametral einander gegenüberstehen und sich stets im indifferenten Gleichgewicht
befinden. Zusätzlich zu diesen beiden großen Massen ist eine dritte, im Verhältnis
zu den beiden großen Massen sehr viel kleinere Nasse vorgesehen, die als Pendelrichtkraft
wirkt und ausreicht, das Pendel stets in der lotrechten Lage zu halten. Vereinigt
man nun die zusätzliche Richtmasse mit einer der leiden Ausgleichsmassen, so stellt
sich das Pendel stets lotrecht, wobei die um die Richtmasse größere Nasse nach unten
steht. Wirkt jetzt beispielsweise eine l3eschleuiiigungskraft auf das Fahrzeug in
Fahrtrichtung, dann werden heide Ausgleichsmassen in gleichem Maße beeinflußt. Da
die entstehenden Drehmomente gleich groß aher entgegengesetzt gerichtet sind, findet
eine Drehung der Pendelachse nicht statt. Das Pendel beharrt also in seiner Lage
und wird infolge des großen Massenunterschiedes aus dieser auch nicht durch das
kleine Drehmoment bewegt, welches von der zusätzlichen Masse infolge der Beschleunigung
ausgeübt wird. Die Trägheit der großen Massen ist so groß, daß lediglich sehr große
Kräfte, wie sie beispielsweise hei plötzlichem starken Bremsen auftreten, in der
Lage sind, einen Ausschlag des Pendels zu bewirken. In diesem kurzen Augenblick
evtl. Gefahr ist aher die genaue Steigungsanzeige für den Fahrer uninteressant.
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Gleichermaßen wirken sich auch sonstige Erschütterungen des Gerätes
nicht in einer Veränderung der Steigungsanzeige aus. Die Stahilität des Gerätes
ist infolge der erfindungsgemäßen I)endelausbildung so groß, daß man praktisch ohne
die üblichen Dämpfungsmaßnahmen auskommt, wodurch die hauliche Einfachheit des Gerätes
gewahrt bleibt. Nähere Einzelheiten des Steigungsanzeigers nach der lirfindutlg
sind ans 1er Zeichnung und der speziellen Beschreibung derselben zu ersehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Steigungsanzeigers
nach der Ertitidung dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eineVorderansicht des Steigungsanzeigers,
Fig. 2 eineil Schnitt nach der Linie II-TT in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach
tler Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 eine Vorderansicht eines Steigungsanzeigers
mit einem Gesch'vindigkeitsaiizeiger und einem Kilometerzähler vereinigt.
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Der Steigungsanzeiger nach der Erfindungbesteht aus einem Gehäuse
I mit einer zylindrischen Bohrung 2 und einer Kopfplatte 3. iii welcher die Skalenscheibe
4 4 angeordnet ist. die mit einer Glasplatte 5 abgedeckt ist. Die Bohrung 2 ist
an ihren beiden Enden mit je einem Deckel 6 und 7 verschlossen. Gegebenellfalls
genügt auch ein Deckel, wenn die Bohrung nicht ganz durchgeht und am anderen Ende
mit einer festen Gehäusewand verschlossen ist. In den Deckeln () und 7 ist die Achse
8 leicht drehbar gelagert, mit der die Pendel massen 9 und 10 an den Armen 11 und
12 starr verbunden sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden
Pendelmassen gleich groß ausgeführt. Die zusätzliche Richtkraft ist in der Weise
geschaffen, daß an den Armen 11 und 12 zwei verschieden lange Ausfräsungen 13 und
14 vorgenommen wurden. Dadurch, daß die Ausfräsung 14 am Arm 12 länger ist als die
Ausfräsung am Arm 13, entsteht eine zusätzliche Nasse am unteren Pendelteil, die
als Richtkraft wirkt und das Pendel stets lotrecht hält. Zur Anzeige tler Schrägstellung
der Fahrzeugachse gegenüber der Horizontalen dient der Zeiger I5, der auf einer
Welle I6 befestigt ist. Die Welle I6 wird über einen Kegelrädertrieb 17, 18 von
der Pendelachse 8 gedreht, wenn die Fahrzeuglängsachse von der Horizontalen abweicht.
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Statt der Kegelräder kann natürlich auch irgendein anderes Getriebe
Verwendung finden, z. B. ein Hebeltriebwerk. Das Gerät ist am Fahrzeug so angeordnet,
daß das Pendel parallel zur Fahrzeuglängsmittelebene schwingen kann, und so eingestellt,
daß bei Fahrt auf ebener Straße die Zeigerspitze im Nullpunkt der Skala steht. Nimmt
nun das Fahrzeug und das mit ihm festverbundene Gerät infolge der Steigung bzw.
des Gefälles der Straße eine Schrägstellung zur Horizontalen ein, so findet eine
Relativbewegung zwischen Gehäuse und Pendelachse statt, da das Pendel seine lotrechte
Lage beibehält. Diese Relativbewegung äußert sich in einer Verdrehung des Gehäuses
I gegenüber der Pendelachse 8, welche sich in eine Drehung der Kegelräder 17, 18
und damit der Welle auswirkt. Die Welle I6 schwenkt den Zeiger 15. Die Skala ist
so geeicht, daß der Zeiger 15 unmittelbar die Steigung bzw. das Gefälle der Straße
anzeigt, auf der sich das Fahrzeug befindet.
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Die im Ausführungsbeispiel dargestellte .\rt der Bildung der Richtkraft
durch die zusitzliche Masse auf einer Seite des zweiarmigen JTeliels ist nur als
Beispiel
zu werten. Die zusätzliche Masse kann natürlich auch auf irgendeine andere Weise
gebildet werden und angeordnet sein. Es muß nur darauf geachtet werden. daß sie
möglichst klein gegenüber den großen Ausgleichsmassen ist, aber doch groß genug.
uin eine genügeiid große Richtkraft zu erzeugen.
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In der Fig. 4 ist noch die Vorderansicht eines Steigungsanzeigers
dargestellt, der mit einem an sich bekannten Geschwindigkeitsmesser und einem Kilometerzähler
vereinigt ist. Dadurch wird es vermieden, daß das Gerätebrett des Kraftfahrzeuges
durch ein weiteres Gerät, nämlich den Steigungsanzeiger, zusätzlich lielastet wird.
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Am Rande der Skalenscheibe 4 für die Steigungsanzeige sind noch drei
flache Ringe 20. 21 und 22 in die Kopfplatte 3 eingesetzt (Fig. 1 und 4), die mit
seitlich vorspringenden Nasen 23. 24 und 25 verseheii sind. Die Nasen sind mit den
Ziffern I, II und TTI besonderes gekennzeichnet. I)ie ltinge 20, 27 und 22 Massen
sich von Hand drehen und einstellen. Sie gelen dem Kraftfahrer an. bei welcher Steigung
der Straße entsprechend der Beschaffenheit des Motors die verschiedenen Stufen des
Wechselgetriebes einzuschalten sind.