DE293918C

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Publication number: DE293918C
Application number: DE1913293918D
Authority: DE
Priority date: 1913-12-11
Filing date: 1913-12-11
Publication date: 1916-09-05
Also published as: FR506699A; GB191423197A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitsmesser, insbesondere Handtachometer, bei denen eine möglichst gedrängte Bauart unter Wahrung der Zugänglichkeit zu allen Teilen eine wesentliche Rolle spielt. Sie verwendet zu der eigentlichen Antriebsache in bekannter Weise zwei parallele Neben wellen und besteht darin, daß von letzteren jede die Hälfte der für die Geschwindigkeitsstufen notwendigen

ίο Rädergruppen trägt.

Es ist bekannt, bei Handtachometern mehrere Geschwindigkeitsstufen, beispielsweise vier, durch Verschiebung eines Rädergetriebes gegenüber einem anderen auf zwei parallelen Wellen zu erzielen. Dies hat den Nachteil einer sehr erheblichen Baulänge, die beispielsweise bei einer vierfachen Geschwindigkeitsstufe mindestens viermal so groß als bei einer zweifachen Geschwindigkeitsstufe ist (vgl. Fig. 1 der Zeichnung, auf welcher die Anordnung schematisch dargestellt ist). W¹ bezeichnet die Antriebswelle, auf welcher die Antriebsräder α¹, α², a^s, α* fest aufgekeilt sitzen. W² bezeichnet die angetriebene, parallel zu W¹ gelagerte Welle, auf welcher die Verschieberäder δ¹, b², b³, b^l angeordnet sind, und zwar auf einer gemeinsamen, verschiebbaren Laufbüchse. Gemäß der Fig. 1 sind die Räder a¹ und b¹ miteinander in Eingriff. Es ist ohne weiteres erkennbar, wie lang die Vorrichtung gebaut werden muß, damit die letzten Räder a^l und 5* miteinander in Eingriff kommen können. Diesen Nachteil kann man annähernd auf die Hälfte herabmindern dadurch, daß man die vier Geschwindigkeitsstufen unterteilt in vier Gruppen von je einer Geschwindigkeitsstufe oder in zwei Gruppen von je zwei Geschwindigkeitsstufen.

Diese Ausführungen sind auf der Zeichnung in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt.

Fig. 2 zeigt die Ausführung, bei der vier Gruppen von je einer Geschwindigkeitsstufe vorhanden sind. W¹ zeigt wiederum die Antriebswelle mit den Antriebsrädern a¹, a², a^s, «⁴. W² bezeichnet die angetriebene Welle, auf der die entsprechenden Verschieberäder b¹, b², b³, δ⁴ sitzen. Diese sind nämlich unabhängig voneinander, so daß sie einzeln mit den entsprechenden Rädern a¹ der Welle W¹ gekuppelt werden können. Um dies zu ermöglichen, ist es aber erforderlich, daß vier gesonderte Vorrichtungen zum Einrücken der einzelnen Geschwindigkeitsstufen vorgesehen sein müssen, was natürlich als ein Nachteil zu bezeichnen ist.

In Fig. 3 ist die zweite Ausführungsform schematisch dargestellt, bei welcher je zwei Geschwindigkeitsstufen vorgesehen sind, die miteinander gekuppelt werden. Es bedeutet wieder W¹ die Antriebswelle, auf der die Räder a¹, a², a³, a^l fest aufgekeilt sind, W² die angetriebene Welle mit den Verschieberädern δ¹, δ², δ³, δ⁴. Von diesen sind je zwei δ¹, b² und δ³, δ⁴ auf einer gemeinsamen Laufhülse befestigt, so daß sie zusammen mit dieser verschoben werden. Dies bedingt. aber zwei gesonderte Vorrichtungen zum Einrücken auf die bestimmte Geschwindigkeitsstufe, was ebenfalls noch als ein Nachteil anzusehen ist. Es

ist bei derartigen Getrieben eine Hauptwelle und eine parallel dazu liegende Nebenwelle notwendig. In den meisten Fällen, beispielsweise bei Handtachometern, ist es notwendig, von der Hauptwelle über die Nebenwelle zurück wieder auf die Hauptwelle zu kommen, weil die Hauptwelle als Antriebswelle zweckmäßig in der Mitte des Apparates untergebracht ist und das Meßsystem ebenfalls in

ίο der Mitte, also achsial mit der Hauptwelle liegt. Es muß demnach außer den Geschwindigkeitsstufenrädern noch ein Getriebe zur Rückübertragung der Geschwindigkeit auf eine achsial mit der Hauptwelle liegende Welle vorgesehen werden.

Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung werden zwei Nebenwellen zu beiden Seiten der Hauptwelle angeordnet und die vier Geschwindigkeitsstufen in zwei Gruppen von je zwei Geschwindigkeitsstufen zerlegt, die auf. je einer der beiden Neben wellen sitzen. Die beiden Gruppen von Geschwindigkeitsstufen sind zweckmäßig völlig übereinstimmend. Es sind daher für die Geschwindigkeitsstufen nur auf der Hauptwelle ein Räderpaar und auf der Nebenwelle zwei gleiche Räderpaare erforderlich. Damit nun bei der Übertragung von den Nebenwellen auf die Meßwelle nicht zweimal die gleichen Geschwindigkeitsstufen erzielt werden, ist die Übertragung der beiden Meßwellen auf die Hauptwelle so gewählt, daß sie sich verhalten wie ι: 10. Das Verhältnis von 1: 10 empfiehlt sich deshalb, damit in dem einen Falle der zehnfache Meßbereich erzielt wird und somit die gleiche Skaleneinteilung verwandt werden kann. Ist beispielsweise das Übersetzungsgetriebe von der Hauptwelle auf die erste Nebenwelle α und δ, und das Übersetzungsverhältnis dieser Nebenwelle auf die Nebenwelle k, so ist die erste Geschwindigkeitsstufe α χ k, die zweite Geschwindigkeitsstufe b χ k, die dritte Geschwindigkeitsstufe 10 χ α χ k, und die vierte Geschwindigkeitsstufe loxbxk.

Diese Ausführungsform ist schematisch in Fig. 4 der Zeichnung dargestellt. Es bezeichnet W¹ die Antriebswelle, -p¹ die erste Nebenwelle und -p² die zweite Nebenwelle, W² die angetriebene Welle, die als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die die Welle W¹ hindurchgeht. Die Räder a¹ und a²· sind mit der Antriebswelle W¹ starr verbunden. Die Räder δ¹, δ², δ³, δ⁴ sind auf den Nebenwellen p¹, p² als Verschieberäder angeordnet. Sie sind als zwei völlig gleiche Paare ausgebildet. Durch die Stufenräder s¹, s², s³, s⁴ sind die Nebenwellen -p¹, j>² dauernd miteinander gekuppelt. Je nachdem nun die Verschieberäder δ¹, δ² oder δ³, δ⁴ mit den Antriebsrädern a¹, a² ge-

'60 kuppelt werden, wird durch die Stufenräder unter Vermittlung der einen oder der anderen Nebenwelle die Welle W^% angetrieben, und es werden dadurch vier Geschwindigkeitsstufen erzielt.

Gegenüber den bekannten derartigen Getrieben, beispielsweise in Handtachometern, werden nun folgende Vorzüge erreicht:

Die Baulänge des Apparates wird ganz erheblich verkürzt, und zwar wird sie bei vier Geschwindigkeitsstufen nicht größer als bei sonst zwei Geschwindigkeitsstufen, wobei der sonst unbenutzte Raum auf der der Nebenwelle entgegengesetzten Seite der Hauptwelle mit ausgenutzt wird. Die Bauart wird symmetrisch, was technisch vorteilhaft ist; die beiden Rädergruppen rechts und links der Hauptwelle sind vollständig gleich gebaut, wodurch die Herstellung ebenfalls verbilligt wird.

In den Fällen, in denen man bisher bei vier Geschwindigkeitsübertragungen zwei Gruppen von Getrieben verwendet hat, hat man zwei verschiedene Vorrichtungen zum Einrücken der Geschwindigkeitsgetriebe gebraucht, was eine Verteuerung in der Herstellung und vor allem eine unbequeme Handhabung bedeutet. Dieser Nachteil wird in der vorliegenden Erfindung einwandfrei behoben.

Die beiden Geschwindigkeitsräderpaare werden von einem einzigen Schalter aus betätigt, und zwar derart, daß beide Räderpaare beim Bewegen des Schalters jedes für sich durch einen eigenen Hebel verschoben werden. Es ist hierbei die Anordnung so getroffen, daß bei der Verschiebung der einen Rädergruppe zum Einschalten von der ersten und zweiten Geschwindigkeitsstufe die zweite Rädergrüppe so gut wie gar nicht verschoben wird. Hierdurch ist der Vorteil erzielt, daß kein besonderer Platz für diese Leerlaufverschiebung der zweiten Rädergruppe erforderlich ist, trotzdem diese Rädergruppe zwangläufig mit dem Schalter verbunden bleibt. Dieses wird in einwandfreier Weise dadurch erreicht, daß die Schaltbewegüng eine Drehbewegung ist und die Hebel so angeordnet sind, daß sie bei der Geschwindigkeitsschaltung auf dem wirksamen Teil des Kreisumfanges liegen, wählend, sie bei der Leerschaltung im Totpunkt des Kreisumfanges liegen. Weiterhin ist mit dieser Anordnung der Vorteil verbunden, daß die Veränderung des Rädergetriebes durch eine Drehbewegung erzielt wird, was erhebliche Vorteile in der Herstellung solcher Apparate bietet. Jede drehbare Bewegung läßt sich technisch leichter und billiger erzeugen als eine Gleitbewegung; ■ anderseits ist zur Durchführung des Schalters für die Betätigung nach außen nur eine von einem Lager dicht umschlossene Achse notwendig, die Möglichkeit des Eindringens von Staub und Schmutz ist ausgeschlossen, während bei den bisher üb-

lichen Gleit- oder Schlittenbewegungen ein langer Schlitz vorhanden sein muß, der keinen Schutz gegen Eindringen von Schmutz und Staub bietet.

Um zu verhindern, daß bei hohen zu messenden Geschwindigkeiten der Meßbereich für kleinste Geschwindigkeiten eingeschaltet ist, so daß das Meßsystem mit einer zu großen und gefährlichen Geschwindigkeit umläuft, wird

ίο folgende Vorrichtung angebracht:

Der Schalthebel steht unter der Wirkung einer Feder, die das Bestreben hat, ihn stets in die Übersetzung für höchste Geschwindigkeit einzuschalten. Wird daher der Apparat unachtsam benutzt, so ist diese höchste Geschwindigkeitsstufe an sich eingeschaltet, es kann also auch eine Gefährdung des Apparates durch Anhalten an zu schnell laufende Wellen nicht geschehen. Wird hingegen die Übersetzung auf eine kleinere Geschwindigkeit eingeschaltet, so muß dieses .unter Überwindung der Rückstellfeder geschehen. Damit nun beim Messen diese Lage eingehalten wird, ist die Vorrichtung so getroffen, daß beim Festhalten des Apparates in der Hand bzw. beim Andrücken an die zu messende Welle die Schaltvorrichtung in der letzten Lage festgeklemmt wird und beim Loslassen und Beiseitelegen des Apparates wieder in die Höchstlage umspringt.

Auf den Zeichnungen ist in den Fig. 5 bis 9 ein Handtachometer gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 5 stellt einen senkrechten Querschnitt durch ein Handtachometer im Aufriß dar,

Fig. 6 einen senkrechten Längsschnitt im Aufriß,

Fig. 7 einen wagerechten Schnitt im Grundriß,

Fig. 8 das Gehäuse im Grundriß mit dem Drehschalter, wobei das Getriebe herausgenommen gedacht ist, und

Fig. 9 das Gehäuse in Ansicht von unten mit dem Einstellhebel für den Drehschalter.

Auf den Figuren bedeutet 1 die aus Blech gepreßte Umhüllung, welche sich dem käfigartigen Gehäuse 2 innig anschmiegt und das ganze Instrument umgibt. In der Mitte des Gehäuses ist eine senkrechte feststehende Welle 3 angeordnet, an der das Magnetsystem 4 mittels Kugellagern gelagert ist. Mit 5 ist eine durchgehende Welle bezeichnet, die als Antriebswelle dient. Die beiden Enden dieser Welle ragen aus dem Gehäuse hervor und sind so ausgebildet, daß jedes Ende zum Antrieb geeignet ist. Symmetrisch zu der Antriebswelle 5 sind die parallelen Nebenwellen 6 und 7 in dem Gehäuse 2 gelagert. Sie sind unter sich durch ein Zahnrädergetriebe, bestehend aus den Stirnrädern 8, 9, 10, 11 dauernd verbunden, dessen Übersetzung zweckmäßig für Tachometer 1:10 gewählt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel sitzt auf der parallelen Welle 6 das feste Stirnrad 8, welches mit dem Stirnrad 9 in dauerndem Eingriff steht. Das Stirn- rad 9 ist befestigt auf einer Hülse 12, die sich auf der Antriebswelle 5 lose dreht. Neben dem Stirnrad 9 sitzt ein zweites Stirnrad 10, welches ebenfalls mit der Hülse 12 fest verbunden ist und in dauerndem Eingriff mit dem Stirnrad 11 steht, welches auf der zweiten parallelen Welle 7 befestigt ist: Auf der Hülse 12 ist ferner befestigt ein Kegelrad 13, welches mit einem entsprechenden Kegelrad 14 in dauerndem Eingriff steht; letzteres ist an dem Magnetsystem befestigt und läuft um die feststehende Welle 3 um. Auf der parallelen Welle 6 sitzt löse verschiebbar eine Hülse 15, auf der zwei Stirnräder 16, 17. fest verbunden sind. Analog ist auf der parallelen Welle 7 eine Hülse 18 mit zwei Stirnrädern 19, 20 achsial verschiebbar angeordnet. Die Wellen 6 und 7 werden durch entsprechende Nuten und Federverbindungen durch die Zahnräder bzw. die Hülse mitgenommen. Die Stirnräder 16,17 und 19, 20 können je nach Wunsch mit zwei entsprechenden Stirnrädern 21, 22 in Eingriff gebracht werden,· die auf einer mit der Welle 5 fest verbundenen Hülse 23 sitzen. Mit den Hülsen 15, 18 der Geschwindigkeitswechselräder 16, 17, 19, 20 stehen mittels je einer Gabel 32 (Fig. 6) zwei Gelenkstangen 24, 25 in Verbindung, die an den Hebeln 26, 27 des Drehschalters angelenkt sind. Die an den Hülsen verbundenen Enden der Gelenkstangen 24, 25 sind in entsprechenden Führungen 28, 29 am Gehäuse geführt. Die Winkelhebel 26, 27 sind an einer am Gehäuse befestigten Achse 30 drehbar gelagert. Das nach außen aus dem Gehäuse herausragende Ende dieser Achse 30 ist verbunden mit einem Handhebel 31, dessen mit einem Handgriff versehenes Ende über einer Skala gleitet und in entsprechenden Halterasten durch eine vorspringende Nase eingestellt werden kann. Mittels dieses Handhebels 31 kann der Drehschalter in einer der vier Stellungen eingestellt werden. Jede dieser Stellungen entspricht einer Einschaltung der vier Geschwindigkeitsstufen bzw. einer bestimmten Kupplung der Stirnräder 16, 17, 19, 20 mit den Stirnrädern 21, 22. In der in Fig. 7 ersichtlichen Kupplung würde der Antrieb des Tachometers auf folgendem Wege erfolgen: Durch Antriebswelle 5 wird die Hülse 23 mit den Zahnrädern 21, 22 in Umlauf versetzt, das Zahnrad 22 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 17 auf der parallelen Welle 6, wodurch diese in Umlauf versetzt wird. Die parallele Welle 6 treibt durch das mit ihr fest verbundene Zahnrad 8 das auf der Hülse 12 sitzende Zahnrad 9 an, wodurch die Hülse und damit das Kegelrad 13 in Umlauf ver-

Claims

setzt wird, welches durch das Kegelrad 14 das Magnetsystem antreibt. Die Welle 7 läuft in diesem Falle leer mit. Es möge noch zum Schluß erwähnt werden, daß die Ausbildung des vorliegenden Geschwindigkeitsstufenbetriebes sich nicht nur für Tachometer, sondern auch in vorteilhafter Weise für Automobile, Werkzeugmaschinen usw. anwenden läßt. Paten τ-An Sprüche:

1. Geschwindigkeitsmesser, insbesondere Handtachometer für mehrere Meßbereiche mit einem Antrieb, bestehend aus einer Antriebswelle und zwei parallelen Nebenwellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nebenwelle die Hälfte (20, 19, 11 bzw. 17, 16,8) der für die Geschwindigkeitsabstufung nötigen Rädergruppen trägt.

2. Geschwindigkeitsmesser, insbesondere Handtachometer für mehrere Meßbereiche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rädergruppen durch einen einzigen Schalter betätigt werden, mit dem sie dauernd zwangläuflg verbunden bleiben.

3. Geschwindigkeitsmesser, insbesondere Handtachometer für mehrere Meßbereiche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Drehschalter ausgebildet ist, zum Zweck einer einfachen und dichten Durchführung nach außen.

4. Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse des Drehschalters (30) ein Winkelhebel befestigt ist, dessen Arme (26, 27) senkrecht oder nahezu senkrecht zueinander stehen und mittels Gelenkhebel (24,25) mit den Rädergruppen so verbunden sind, daß der die zu verschiebende Rädergruppe jeweils angreifende Arm (z. B. 27) senkrecht oder nahezu senkrecht zur Verschiebungsrichtung steht, während der andere Arm (z. B. 26) bei der Verschiebung des ersteren keine wirksame Verschiebung seiner Rädergruppe bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.