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Beschreibung
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der in dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Es ist eine Anordnung bekannt,die aus einer einen Hohlraum aufweisenden
Rolle besteht,die teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit bzw.mit einer zähflüssigen
Masse aufgefüllt ist,womit erreichbar ist,daß die Rolle auf einer schiefen Ebene
stark gehemmt abrollt.Dieser Effekt entsteht dadurch, daß sich durch die in der
Rolle befindliche viskose Flüssigkeit oder Masse für die Rolle ein stark dezentraler
Schwerpunkt ergibt,wodurch sich dieselbe ähnlich wie ein sogenanntes Stehaufmännchen
verhält,wobei die Rolle allerdings ständig auf der schiefen Ebene abzurollen trachtet.Durch
die auf die Flüssigkeit einwirkende Schwerkraft fließt dieselbe ständig in einer
Richtung ab,in der sie in der Rolle eine ausgewogene Lage einnehmen kann.Dieses
hat dann allerdings wieder zur Folge,daß die Rolle wieder weiter nach unten abrollen
kann,bis die Flüssigkeit oder Masse wieder in eine unausgewogene Lage gelangt,in
der sie mit ihrem Gewicht dem Abrollatreben der Rolle entgegenwirkt.
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Durch den Neigungswinkel der schiefen Ebene wird die Abrollgeschwindigkeit
der Rolle bestimmt.
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Es hat sich überraschend herausgestellt,daß sich dieser an sich bekannte
Effekt,der bisher technisch nur wenig
genutzt worden ist,in einer
Vorrichtung praktisch anwenden läßt,bei der die durch den Rollkörper zurückgelegte
Wegstrecke zur Darstellung eines Zeitablaufes heranziehbar ist.Die hierfür erforderlichen
Maßnahmen,die den Gegenstand der Erfindung kennzeichnen,sind in den kennzeichnenden
Teilen der Patentansprüche 1 u.5 angegeben.
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Einzelheiten,die den Gegenstand der Erfindung weiterbilden und zweckmäßig
ausgestalten,sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch das Anbringen von Sichtmarken an dem Rollkörper und/oder an
bzw. in dem Bereich der Lauffläche des Auflagebockes läßt sich bequem eine Zeitspanne
ablesen,die beim Abrollen des Rollkörpers auf der schiefen Ebene verstreicht.
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Dadurch ,daß an dem oberen Ende der Lauffläche des Auflagebockes eine
nach oben ragende Anlagekante vorgesehen ist wird erreicht,daß die Rolle vor der
manuellen Freigabe für einen Abrollvorgang eine genau definierte Anlagekante vorfindet,mittels
der gewährleistbar ist,daß die Rolle spurgenau auf der Lauffläche abrollt, bis sie
dann in der als Endanschlag dienenden Mulde in ihrem Abrolivorgang begrenzt wird.
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Die an dem Rollkörper vorgesehenen festen Sichtmarken ermöglichen
eine verbesserte Beobachtung des Rollvorgangs dadurch,daß sie eine Relativbewegung
gegenüber dem frei hängenden Zeigerelement ausführen.
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Die in dem RollkBrper angeordneten,den Abrollvorgang hemmenden Mittel
können dann ein relativ geringes spezifisches Gewicht aufweisen,wenn in dem Innenraum
zusätzlich ein z.B. als eine Kugel ausgebildeter Rollgegenstand, der aus Stahl bestehen
kann, vorgesehen wird, der zum einen zur Erhöhung des Gewichtes im Inneren des Rollkörpers
dient und zum anderen bei seinem Abrollvorgang in der viskosen Flüssigkeit über
die gesammte Mantelfläche einem erheblichen Abbremseffekt unterliegt.
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Um den Neigungswinkel der Lauffläche so einstellen zu können, daß
sich eine gewünschte, den Sichtmarken angepaßte Laufzeit des Rolikörpers ergibt,
ist der Auflagebock an seinem einen Ende mit einer nach unten weisenden und als
ein Standbein dienenden Einstellschraube versehen, mittels der der Neigungswinkel
einstellbar ist. Die zwischen dem Auflagebock und der Einstellschraube vorsehbare
Bimetallfeder bewirkt eine relativ genaue Ablaufzeit des Rolikörpers auch bei stärkeren
Temperaturschwankungen ¢ die zu einer Veränderung der Viskosität der Flüssigkeit
im Rollkorper führen könnten. Der Neigungswinkel der Lauffläche ist somit an die
Raumtemperatur selbsttätig anpassbar.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und deren Anwendung dargestellt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben
sind
Es zeigen: Fig.1 die schaubildliche Darstellung eines Ausführungsbeispieles
der erfindungsgemäßen, einen Zeitmesser darstellenden Vorrichtung, Fig.2 einen Querschnitt
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig.3 einen Schnitt durch den Rollkärper
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig.4 einen Teilschnitt durch den Auflagehock
in Verbindung mit einer Ausgleichsvorrichtung.
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Wie die Fig.1 zeigt, ist ein Rollkörper3 als Hohlkörper ausgebildet\
im Zentrum einer seiner Stirnflächen 2 mit einem Drehlager 3 versehen, an dem ein
als ein Zeigerelement ausgebildeteS Pendel 4 frei drehbar gelagert ist. Das Drehlager
3 besteht vorzugsweise aus einem Bolzen, dessen Aufnahmebohrung 5 die Stirnfläche
2 durchbricht, wobei der Bolzen in die Aufnahmebohrung einpressbar ist.
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Der Rollkörper 1 weist eifle zylindrische Form auf ( siehe insbes.
Fig. 2 ), und zwar in seinen Außen-und Innenabmessungen'und besteht aus einem topfartigen
Hauptteil 1a und einem in dieses einpressbaren oder einklebbaren Deckel 1b.
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Die Aufnahmebohrung 5 für das Drehlager 3 des Pendels 4 ist vorzugsweise
in dem Boden des Hauptteiles 1a des Rollkörpers 1 angeordnet. Diese Aufnahmebohrung
5 kann vor dem Anbringen des Drehlagers 3 zum Einfüllen einer viskosen Flüssigkeit
oder einer zähflüssigen Masse 7\den Innenraum 6 des Rolikörpers 1 benutzt werden.
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Die viskose Flüssigkeit 7 wird in einer Menge in dem Rollkörper deponiert,
die denselben nur teilweise ausfüllt. Wenn diese Flüssigkeit ein relativ hohes spezifisches
Gewicht besitzt, reicht es aus, nur diese Flüssigkeit zu verwenden, um eine später
näher erläuterte Wirkungsweise zu erzielen. Für den Fall, daß die viskose Flüssigkeit
ein relativ niedriges spezifisches Gewicht aufweist, hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, in dem Hohlraum des Rollkörpers einen frei angeordneten Rollgegenstand
mit hohem spezifischen Gewicht. B. eine Stahlkugel vorzusehen, die einen solchen
Durchmesser hat, daß sie von der viskosen Flüssigkeit allseitig umschlossen wird.
Die Einfüllmenge an viskoser Flüssigkeit und die Größe der Kugel ( Rollgegenstand
8 ) könnten verschieden ausfallen. je
nachdem, wie stark dessen Aussenwände sind.
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Auch das spezifische Gewicht des Materials1 aus dem der Rollkörper
hergestellt ist, geht in diese Betrachtung ein.
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Neben dem Pendel 4 , das an dem Rollkörper 1 als eine Sichtmarke vorgesehen
ist, können an demselben noch weitere Sichtmarken 9 fest angeordnet werden, die
z.B. als kleine Teilungsstriche im Sichtbereich des Pendels4 vorgesehen sein können.
Die Sichtmarken 9 und 4 des Rollkörpers 1 sind weiteren Sichtmarken 10 gegenüberstellbar,
die an einem Lagerbock 11 vorgesehen sind, und zwar an einer Seitenwand 12, die
einer eine schiefe Ebene darsellenden flachen Schiene 13 unmittelbar benachbart
angeordnet ist. Die Sichtmarken 10 sind in gleichen Abständen angeornet und dienenhls
Teilungsmarken, deren Abstände z.B. jeweils dem Zeitablauf von 1 Minute entsprechen
können.
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Die flache Schiene 13 dient dem Rollkärperl als eine Lauffläche, wobei
deren Breite mindestens der des Rollkörpers 1 entspricht. An dem oberen Ende 14
wird die flache Schiene 13 durch eine Anlagekante 15 begrenzt, die durch einen nach
oben gerichteten Vorsprung gebildet wird. Die mit dem Außenmantel 14 des Rollkörpers
1 unmittelbar über eine Linienberührung zusammenwirkende, die Anlagekante 15 darstellende
Fläche 17 ist mindestens in dem Bereich der Anlagelinie ( siehe strichpunktierte
Linie in Fig. 1 ) der Form des Außenmantels 1c angepaßt und genau rechtwinklig zur
13 Längsrichtung der flachen Schiene angeordnet.
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An dem anderen, unteren Ende 18 des Lagerbockes 11 ist in die flache
Schiene 13 eine Mulde eingeformt, die als ein Einschlag 19 für den Rollkörper 1
dient, und die im wesentlichen der Form des Außenmantels 10 entspricht.
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An dem Lagerbock 11 sind Einstellmittel 20 vorgesehen, mittels denen
derselbe und somit der Neigungswinkel der flachen Schiene 13 verstellbar ist. Diese
Einstellmittel 20 bestehen aus einer von unten her in das Ende 14 der Schiene 13
in eine nicht näher dargestellte Gewindebohrung einschraubbarenoEinstellschraube,
die als ein Stützbein wirksam-und hierfür mit einem Formkopf 241 zum Beispiel einer
aus einem wertvollen Holz gefertig ten Kugel, versehen ist.
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Die Einstellmittel 20 können, wie die Fig. 4 zeigt, eine Ausgleichsvorrichtung
21 einschließen, die aus einer U- förmig ausgebildeten Feder besteht.
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Diese Feder ist aus einem Bimetall gefertigt und so ausgeformt, daß
sich deren Schenkel 22 und 23 bei einer Erhdhung der Raumtemperatur zunehmend voneinander
entfernen und sich folglich bei einer Temperaturabnahme einander annähern. Die als
eine Einstellschraube ausgebildeten Einstellmittel sind bei diesem AusfGhrungsbeispiel
in einem in dem freien Schenkel 23 der Bimetall- Feder ( Ausgleichsvorrichtung 21
) angebrachten Gewindeeinsatz 26 angeornet. Die Ausgleichsvorrichtung 21 ist aus
geschmacklichen Gründen gröB-tenteils in einer Ausnehmung 25 untergebracht, die
in die Unterseite des Lagerbockes 11 eingearbeitet ist, wo die Feder auch mit ihrem
Schenkel 22 befestigt,
zum Beispiel angeschraub4st.
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Wenn der Rollkörper 1 manuell aus der Mulde des Endanschlages 19 herausgenommen
- und an dem anderen Ende 14 unter Anlegen an die Anlagekante 17 auf die Schiene
13 aufgesetzt wird, nimmt dieselbe eine zur Längsrichtung der Schiene 13 genau ausgerichtete
Lage ein. Die viskose Flüssigkeit 7 und gegebenenfalls der Rollgegenstand 8 nehmen
sodann durch Schwerkraft eine ausgewogene Lage in dem Rollkörper 1 ein, der daraufhin
deshalb nach unten abzurollen beginnt, weil die Lauffläche 13 eine schiefe Ebene
ist. Der Abrollvorgang des Rollkörpers 1 wird jedoch sofort wieder begrenzt, und
zwar durch die viskose Flüssigkeit, die! wegen ihrer FlieE- Xrdoheit durch den Abrollvorgang
in eine angehobene, nicht ausgewogene Lage gelangt ( siehe strichpunktierte Linie
in Fig. 3 ).
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Durch das Bestreben der viskosen Flüssigkeit 7 und des Rollgegenstandes
8 innerhalb des Rollkörpers 1 eine ausgewogene Lage einehmen zu können, wird derselbe
für eine stets gehemmte Abrollbewegung freigegeben.
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Hierbei nimmt das Pendel 4 stets eine nach unten weisende Lage ein,
wo es im Bereich der Sichtmarken 10 des Auflagebockes 11 für die Darstellung des
Abrollvorganges wirksam ist.
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Die zusätzlichen Sichtmarken 9 am Rolikörper 1 können zur Darstellung
des Abrollvorganges dienen, wenn der Auflagebock keine Sichtmarken besitzt, oder
wenn der Prallkörper 1 an beliebigen schiefen Ebenen, z. B.
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auf leicht schräg stehenden Tischflächen abrollen soll.
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Wenn der Rollkörper 1 das Ende der Lauffläche 13 erreicht, fbllt er
in die Mulde des Endanschlages 19 hinein und ist dadurch gegen ein Hinunterfallen
relativ gut gesichert. Um diesen Rasteffekt noch wesentlich zu verstärken, kann
im Bereich des Endanschlages 19 ein Permanentmagnet vorgesehen werden, der im Falle
der Verwendung eines Rollgegenstandes 8 aus magnetischem Material ( z.B. Eisen )
innerhalb des Rolikörpers 1 denselben indirekt festhalten kann.
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Durch Verdrehen der Einstellschraube der Einstellmittel 20 ist der
Neigungswinkel der Schiene 13 so einstellbar, daß sich durch den Abrollvorgang des
Rollkörpers 1 den Sichtmarken 10 des Auflagebockea 11 angepaßte Zeitabläufe, z.B.
pro Teilstück- 1 Minute ergeben.
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Wenn die vúrstehendebeschriebene Vorrichtung in Räumen Anwendung finden
soll, in denen größere Temperaturschwankungen auftreten können, die zur Veränderung
der Viskosität der Flüssigkeit im Rollkärper führen kOnne läßt sich zweckmäßig die
Anordnung nach Fig. 4 anwenden, bei der die Enstellschraube nicht direktsondern
indirekt
auf denSAruflagebock 11 einwirkt. Über die Einstellschraube wird der Neigungswinkel
eingestellt, der den gerade vorherrschenden Raumtemperaturen angepaßt ist. Bei Temperaturänderungen
wird durch Einwirken der Bimetallfeder ( Ausgleichsvorrichtung 21 ) der Auflagebock
11 an seinem Ende 14 angehoben bzw.
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abgesenkt wird, was eine Änderung der den Abrollvorgang auslösenden
Kräfte bewirkt , d. h. daß bei Erhöhung der Viskosität der Flüssigkeit im Rolikörper
was eine Verlangsamung der Abrollgeschwindigkeit zur Folge hätte, der Neigungswinkel
der flachen Scheine 13 automatisch vergrößert wird. Dieses hat wiederum. einen Ausgleich
zwischen/den Abrollkräften und den hindernden Gegenkräften zur Folge. Die Laufzeit
der Rolle bleibt also unverändert.
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Die erfindungsgemäBe Vorrichtung und deren Verwendung ist nicht an
die in den Ansprüchen und der Beschreibung angegebenen speziellen Ausgestaltungen
gebunden, da es ohne weiteres möglich ist, die konstruktive Ausgestaltung an verschiedene
Anwendungen anzupassen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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So wäre es zum Beispiel möglich, zur Erhöhung der den Hemmeffekt bewirkenden
Kräfte den
Abrolldurchmesser des Rollkörpers kleiner auszugestalten, indem sich die viskose
Flüssigkeit und der Rollgegenstand abwälzen. Dieses würde nur an den
Stirnflächen
des Rolikör-pers licht konische Rollansätze erfordern, die sich dann auf Je einer
Lauffläche, die zwischen sich einen Längsspalt freilassen, abwälzen.
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Ebenso wäre es leicht möglich, den Außenmantel des Rollkörpers nicht
zylindrisch, sondern ballig auszubilden. was dann auf einer flächigen Laufbahn eine
annähernd punktförmige Auflage der Rolle für einen sicheren Lauf gewährleistet.
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