DE27592C

DE27592C - Speedometer. (Depending on patent no.20995)

Info

Publication number: DE27592C
Application number: DE188327592D
Authority: DE
Original assignee: A. C. campbell, Baronet in Blythswood, County of Renfrew, Schottland und W. TH. GOOLDEN in London, England
Priority date: 1882-08-27
Filing date: 1883-10-11
Publication date: 1884-06-17

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

KLASSE 42: Instrumente.CLASS 42: Instruments.

Geschwindigkeitsmesser.Speedometer.

Der vorliegende Geschwindigkeitsmesser für rotirende Wellen und andere Maschinentheile beruht im wesentlichen auf Anwendung eines um seine Achse rotirenden Kegels, gegen dessen Mantel ein Frictionsrädchen läuft, das von dem Kegel mitgenommen wird, mit Muttergewinde versehen ist und auf einer Schraubenspindel sitzt, die einer Seite des Kegels parallel gelagert ist, so dafs das Frictionsrädchen stets mit dem Kegel in Berührung bleibt. Die Kegelachse oder auch die Schraubenspindel erhält nun auf irgend eine Weise eine constante Umdrehung, beispielsweise durch ein Uhrwerk oder einen anderen Motor, während die Spindel bezw. die Kegelachse in entgegengesetzter Drehrichtung durch die Welle etc. getrieben wird, deren Tourenzahl gemessen werden soll. Das von dem Kegel mitgenommene Frictionsrädchen wird demnach auf der Schraubenspindel eine bestimmte Lage annehmen, welche das Verhältnifs der Tourenzahl von Kegelachse und Spindel und die zu messende Tourenzahl der Welle selbst angiebt, wenn die constante Tourenzahl der Kegelachse bezw. Schraubenspindel bekannt ist. Dieser Apparat kann leicht mit Contacteinrichtungen verbunden werden, welche die Angaben desselben nach ferngelegenen Punkten übertragen. The present speedometer for rotating shafts and other machine parts is essentially based on the application of a cone rotating about its axis against it Mantel runs a friction wheel that is taken away from the cone, with a nut thread is provided and sits on a screw spindle which is mounted parallel to one side of the cone so that the friction wheel always remains in contact with the cone. The cone axis or the screw spindle now gets a constant rotation in some way, for example by a clockwork or another motor, while the spindle BEZW. the cone axis in the opposite direction Direction of rotation is driven by the shaft etc. whose number of revolutions is to be measured. The friction wheel carried by the cone is therefore on the screw spindle assume a certain position, which is the ratio of the number of revolutions of the cone axis and spindle and the number of revolutions to be measured on the shaft itself, if the constant Number of revolutions of the cone axis respectively. Screw spindle is known. This apparatus can can easily be connected to contact devices, which transmit the information to remote points.

Ferner kann man den Apparat mit Registrirvorrichtungen bekannter Construction versehen und denselben auch zum Messen elektrischer Ströme, Luft- oder Wassergeschwindigkeiten benutzen, indem man ihn mit einer Einrichtung combinirt, welche durch den elektrischen Strom, den Luft- oder Wasserstrom in Umdrehung versetzt wird..The apparatus can also be provided with registration devices of known construction and also use it to measure electrical currents, air or water speeds, by combining it with a device which, through the electric current, the air or water flow is set in rotation ..

Bei dem auf beiliegender Zeichnung in Längsschnitt, Fig. i, oberer Ansicht, Fig. 2, Horizontalschnitt nach M-N, Fig. 3, und Verticalschnitt nach K-L, Fig. 4, dargestellten Geschwindigkeitsmesser wird der Kegel α durch ein Uhrwerk A betrieben, das von der Welle d, deren Geschwindigkeit bezw. Tourenzahl gemessen werden soll, selbst von Zeit zu Zeit aufgezogen wird. Die in Lagern E ruhende Schraubenspindel b mit Frictionsrädchen c hingegen erhält ihre Drehung von dieser Welle d unter Mitwirkung eines Getriebes C, das stets die gleiche Drehungsrichtung der Spindel b sichert.In the speedometer shown in the accompanying drawing in longitudinal section, Fig. I, top view, Fig. 2, horizontal section according to MN, Fig. 3, and vertical section according to KL, Fig. 4, the cone α is operated by a clockwork A , which is operated by the wave d, whose speed respectively. The number of revolutions should be measured, even being wound up from time to time. The screw spindle b with friction wheel c resting in bearings E, on the other hand, receives its rotation from this shaft d with the assistance of a gear C, which always ensures the same direction of rotation of the spindle b.

Wie bereits oben erwähnt, ist die Drehungsrichtung des Kegels α derjenigen der Schraubenspindel entgegengesetzt.As already mentioned above, the direction of rotation of the cone α is opposite to that of the screw spindle.

Das vom Kegel α mitgenommene Frictionsrädchen c wird nun, je nachdem es den Kegelmantel in der Nähe der Spitze oder der Basis berührt, sich langsamer oder schneller drehen und stets eine solche Lage einnehmen, dafs seine Umdrehungszahl mit derjenigen der Schraubenspindel b identisch ist, demnach wird eine Verschiebung des Rädchens auf b nach der Spitze des Kegels α hin stattfinden, wenn dieThe friction wheel c carried along by the cone α will now, depending on whether it touches the surface of the cone near the tip or the base, rotate slower or faster and will always assume such a position that its number of revolutions is identical to that of the screw spindle b a shift of the wheel on b to the tip of the cone α take place when the

Tourenzahl der Welle d abnimmt, während umgekehrt sich das Rädchen c nach rechts, Fig. i, bewegt, wenn die Welle d sich schneller dreht. Durch einen mit c verbundenen Zeiger, der sich an einer Scala vorbeibewegt, deren Ziffern mit Rücksicht auf die bekannte constante Umdrehungszahl der Kegelachse gewählt sind, würde man somit an dem Apparat direct die Tourenzahl der Welle d ablesen können. In der Zeichnung ist eine von dieser einfachen Einrichtung etwas abweichende elektrische Anzeigevorrichtung dargestellt, welche später beschrieben werden wird.Number of revolutions of the shaft d decreases, while conversely the wheel c moves to the right, Fig. I, when the shaft d rotates faster. By means of a pointer connected to c , which moves past a scale, the digits of which are chosen with regard to the known constant number of revolutions of the cone axis, one would thus be able to read off the number of revolutions of shaft d directly on the apparatus. The drawing shows an electrical display device which differs somewhat from this simple device and which will be described later.

Wie bereits erwähnt, erfolgt der Betrieb des Kegels α im vorliegenden Falle durch ein Uhrwerk A mit Federgehäuse s, dessen Bodenrad ν durch ein Rädergetriebe mit der Kegelachse verbunden ist. Der zur Constanthaltung der Umdrehung des Kegels α dienende Regulator (Windfang, Centrifugalpendel etc.) ist auf der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt. As already mentioned, the cone α is operated in the present case by a clockwork A with a spring housing s, the ground wheel ν of which is connected to the cone axis by a gear train. The Constanthaltung to the rotation of the cone α serving regulator (porch, Centrifugalpendel etc.) is not shown on the drawing for simplicity.

Der Federstift der im Gehäuse s enthaltenen Feder wird durch Zahnrad r und Getriebe q von der Welle der festen und losen Riemscheiben ij aufgezogen; die Scheiben ij erhalten durch einen Riemen k von der Scheibe h der Vorgelegewelle /³, Fig. 5, ihre Umdrehung.The spring pin of the spring contained in the housing s is wound up by the gear wheel r and gear q from the shaft of the fixed and loose pulleys ij; the pulleys ij are rotated by a belt k from the pulley h of the countershaft / ³ , FIG. 5.

Ist das Uhrwerk ganz aufgezogen, so wird der Riemen automatisch auf die lose Scheibe/ gezogen, während umgekehrt bei oder kurz vor jedesmaligem Ablauf des Uhrwerkes der Riemen automatisch auf die feste Scheibe i verschoben wird, so dafs der Gang des Uhrwerkes keine Unterbrechung erleidet, so lange die Welle d sich in Umdrehung befindet.When the clockwork is fully wound up, the belt is automatically pulled onto the loose pulley /, while conversely when the clockwork runs down or just before the clockwork runs down, the belt is automatically shifted onto the fixed disk i so that the clockwork does not stop running, so long the shaft d is in rotation.

Zu diesem Zweck ist der Riemenführer /, Fig. ι und 3, an zwei Gelenkstangen α'β² bei η und m aufgehängt, und die eine Gelenkstange a¹ umfafst mit ihrem oberen gabelartigen Ende a³ eine als Mutter und Zahnrad ausgebildete Scheibe 0. Die Scheibe 0 steht mit ihrer Verzahnung mit dem Getriebe q in Eingriff, während ihre Spindel p durch Zahnrad t und loses Zwischenrad u von dem Bodenrad ν getrieben werden kann. Bei stillstehender Spindel/ wird während des Aufziehens der Feder durch Getriebe q die Scheibe ο gedreht, so dafs sie sich auf p nach rechts bewegt und eine Verschiebung des Riemens auf der losen Scheibe / bewirkt. Beim Ablauf des Uhrwerkes hingegen wird durch die Räder u und t die Spindel p in gleicher Richtung gedreht, während die Scheibe ο sich nicht dreht, so dafs demgemäfs letztere nunmehr nach links verschoben wird und nach Ablauf des Uhrwerkes den Riemen k wieder auf Scheibe i führt und das Uhrwerk von neuem aufgezogen wird.For this purpose, the belt guide /, Fig. 1 and 3, is ^{suspended from two articulated rods α'β 2} at η and m , and the one articulated rod a ¹ with its upper fork-like end a ³ comprises a washer 0 designed as a nut and gearwheel. The toothing of the disk 0 meshes with the gearbox q , while its spindle p can be driven by the gear wheel t and the loose intermediate wheel u from the ground wheel ν . When the spindle / is at a standstill, the pulley ο is rotated while the spring is being wound up by the gear unit q , so that it moves to the right on p and shifts the belt on the loose pulley /. When the clockwork runs, however, the wheels u and t turn the spindle p in the same direction, while the disk ο does not turn, so that accordingly the latter is now shifted to the left and after the clockwork runs the belt k leads back onto disk i and the clockwork is rewound.

Um stets die gleiche Drehungsrichtung des Kegels bezw. der Schraubenspindel unabhängig von der Drehungsrichtung der Welle d zu sichern, ist das Wendegetriebe C, Fig. 5, angeordnet. Durch die auf Welle d sitzende, mit Gewinde versehene Muffe P wird mittelst Armes ^¹ und Gabel h^l die Kupplungsmuffe d¹ entweder mit dem Rad e oder e^l verbunden. Die Muffe d¹ gleitet mit Nuth und Feder auf Welle /³, während die Räder e und e¹ lose auf/³ sitzen.To always bezw the same direction of rotation of the cone. To secure the screw spindle regardless of the direction of rotation of the shaft d , the reversing gear C, Fig. 5, is arranged. Through the threaded sleeve P sitting on shaft d , the coupling sleeve d ^{1 is connected to} either wheel e or e ^l by means of arm ^ ¹ and fork h ^l. The socket d ¹ slides with a groove and spring on the shaft / ³ , while the wheels e and e ¹ sit loosely on / ^3.

Das Rad e¹ erhält seine Drehung direct von dem auf Welle d sitzenden Rad e², während e durch Vermittelung des Zwischenrades e³ von eⁱ gedreht wird, e und e^] werden somit stets in entgegengesetztem Sinne rotiren, und zwar wird bei der durch Pfeile, Fig. 5, angedeuteten Drehungsrichtung der Welle d die Welle /³ durch die Räder e¹ und «² in entgegengesetztem Sinne gedreht. Rotirt hingegen die Welle d in entgegengesetztem Sinne, so wird das in den Schraubengang der Muffe P fassende Ende des Armes g¹ der Gabel Ä¹ die Muffe d^l ausrücken und mit dem Rad e verkuppeln, so dafs nunmehr /³ dieselbe Drehungsrichtung wie die Welle d erhält. Demnach wird die Welle f³ stets in gleicher Richtung, wie durch Pfeil angedeutet, sich umdrehen. Diese Drehung der Welle /³ wird durch Schnurscheiben ff¹ und Schnur g oder ein Rädergetriebe auf die Spindel b übertragen.The wheel e ¹ receives its rotation directly from the wheel e ² seated on shaft d , while e is rotated by e ⁱ through the intermediary of the intermediate ^{wheel e 3} , e and e ^] will therefore always rotate in the opposite direction, namely with the through Arrows, Fig. 5, indicated direction of rotation of the shaft d the shaft / ³ rotated by the wheels e ¹ and « ² in the opposite direction. If, on the other hand, the shaft d rotates in the opposite direction, the end of the arm g ^{1 of} the fork Ä ¹ which engages in the screw thread of the socket P will disengage the socket d ^l and couple it with the wheel e , so that now / ^{3 is the} same direction of rotation as the shaft d receives. Accordingly, the shaft f ^{3 will} always turn around in the same direction, as indicated by the arrow. This rotation of the shaft / ³ is transmitted to the spindle b by cord pulleys ff ¹ and cord g or a gear train.

Um ein Ablaufen der Scheibe c von dem Mantel des Kegels α zu verhindern, sind an den Enden der Spindel b die Scheiben /² mit Federn angeordnet, gegen welche die Scheibe c in dem einen oder anderen Falle anläuft. Die Stellung der Scheibe c wird bei dem dargestellten Apparat mittelst des elektrischen Stromes angegeben.In order to prevent the disc c from running off the jacket of the cone α , the discs / ² are arranged with springs at the ends of the spindle b , against which the disc c runs in one or the other case. In the apparatus shown, the position of the disk c is indicated by means of the electric current.

Zu diesem Zweck ist die Scheibe c durch Gabel c^% mit einer Contactrolle c² verbunden, welche sich über die von einander isolirten Metallstreifen d* hin bewegt. Letztere sind durch Drähte e" mit den einen Enden der Windungsdrähte der Elektromagnete χ des Anzeigeapparates B verbunden, deren andere Enden nach dem einen Pol der Batterie führen.For this purpose, the disc c is connected by a fork c ^% to a contact roller c ² , which moves over the metal strips d * , which are isolated from one another. The latter are connected by wires e ″ to one end of the winding wires of the electromagnets χ of the display apparatus B , the other ends of which lead to one pole of the battery.

Die Rolle c² bewegt sich gleichzeitig über eine isolirte Schiene d³, welche mit dem anderen Pol der Batterie etc. in Verbindung steht, so dafs sie über den einen oder den anderen Streifen d ² und Schiene d³ hinweg die Leitung schliefst, so dafs der eine oder der andere Elektromagnet χ erregt wird. Die Elektromagnete x, deren Construction insbesondere aus den Detailfiguren 6 bis 9 ersichtlich ist, beeinflussen die um ζ drehbaren Nadeln y, welche in normalem Zustande durch die Federn c^l, Fig. 10 und 11, vertical gehalten werden, während sie bei Erregung des betreffenden Elektromagnetes sich seitwärts neigen und mit den an ihrem oberen Ende angebrachten Zeigern b auf die mit Ziffern versehenen Plat-The roller c ² moves simultaneously over an insulated rail d ³ , which is connected to the other pole of the battery, etc., so that it closes the line over one or the other strip d ² and rail d ³ , so that it closes the line one or the other electromagnet χ is excited. The electromagnets x, the construction of which can be seen in particular from the detailed figures 6 to 9, influence the needles y, which can be rotated by ζ , which in normal conditions are held vertically by the springs c ^l , FIGS Electromagnets lean sideways and with the pointers b attached to their upper end on the numbered plate

ten u zeigen. Diese Einrichtung ist gleichzeitig geeignet, die Drehungsrichtung der Welle anzuzeigen, indem man z. B. nur einen Commutator mit dem Arm ^¹ zu verbinden hat, der die Richtung des die Elektromagnete χ umkreisenden Stromes bestimmt, derart, dafs die Nadeln y nach der einen oder der anderen Richtung ausschlagen, je nach der Umdrehungsrichtung der Welle d. ten u show. This device is also suitable to indicate the direction of rotation of the shaft by z. B. only has to connect a commutator with the arm ^ ¹ , which determines the direction of the electromagnets χ orbiting current, such that the needles y deflect in one or the other direction, depending on the direction of rotation of the shaft d.

Dieser Anzeigeapparat B kann natürlich auch von dem Geschwindigkeitsmesser entfernt aufgestellt werden, wobei man nur die Drähte e² zu einem Kabel zu vereinigen hat.This display device B can of course also be set up away from the speedometer, with only the wires e ² having to be united to form a cable.

Ferner war schon angegeben, dafs entweder der Kegel bezw. die Scheibe oder Spindel eine constante Geschwindigkeit erhalten können.It has also already been stated that either the cone or the disk or spindle one can get constant speed.

Soll diese constante Geschwindigkeit zeitweise eine andere sein, so kann die Scala bezw. der unter der Rolle f² befindliche Contactapparat verstellbar eingerichtet werden.If this constant speed is to be temporarily different, the scale can bezw. the contact apparatus located under the role f ² can be set up adjustable.

Ordnet man an zwei Seiten des Kegels zwei Spindeln an, so kann leicht die Differenz der Geschwindigkeit der Wellen, mit denen diese Spindeln verbunden sind, gemessen werden.If two spindles are arranged on two sides of the cone, the difference between the Speed of the shafts to which these spindles are connected can be measured.

Anstatt des Uhrwerkes kann auch irgend ein anderer Motor dazu verwendet werden, dem Kegel oder der Spindel eine constante Drehungsgeschwindigkeit zu ertheilen. Instead of the clockwork, any other motor can be used to drive the To impart a constant speed of rotation to the cone or the spindle.

Ferner kann die Verschiebung der Scheibe c auch durch andere Hülfsmittel (WasserdruckFurthermore, the displacement of the disk c can also be done by other means (water pressure

u. s. w.) an entfernten Orten sichtbar gemacht werden; der elektrische Anzeigeapparat kann ferner leicht so angeordnet werden, dafs die Geschwindigkeit an verschiedenen Stellen sich ablesen läfst.etc.) can be made visible at remote locations; the electrical display device can furthermore, they can easily be arranged so that the speed is different at different points read.

Der beschriebene Apparat ist, wie schon erwähnt, zum Messen der Tourenzahl von Wellen jeder Art geeignet und läfst sich somit insbesondere für Lokomotiven, Wagen, Schiffe, sowie zum Messen der Stärke elektrischer Ströme, der Geschwindigkeit von Gasen oder Flüssigkeiten benutzen, wenn man ihn in letzterem Falle mit einer Vorrichtung verbindet, welche durch den elektrischen Strom bezw. Gas- oder Flüssigkeitsstrom in Umdrehung versetzt wird.The apparatus described is, as already mentioned, for measuring the number of revolutions of shafts of any kind and is therefore particularly suitable for locomotives, wagons, ships, as well as for measuring the strength of electrical currents, the speed of gases or liquids use if in the latter case it is connected to a device which by the electric current respectively. Gas or liquid flow is set in rotation.

Claims

Patent claim:

The general arrangement of the speedometer described with reference to the drawing, characterized by the cone a (or disk), spindle b with disk c, clockwork A or another motor and reversing gear C, the spindle b or the cone α (respectively . Disk) receives a constant number of revolutions, as well as the arrangement of the electrical display apparatus, characterized by the contact roller i ² connected to disk c , contact strips d ² 'd ^s and electromagnets χ with needles y.

For this purpose ι sheet of drawings.