DE10719C - Kontrol-Apparat für Eisenbahnzüge - Google Patents

Description

1880.

Klasse 20.

VICTOR SALEMANN in ST. PETERSBURG. Controlapparat für Eisenbahnzüge.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. Januar 1880 ab.

Vorliegender Control-Apparat, vom Erfinder Kynopausigraph genannt, in den Fig. 1 bis 12 dargestellt, hat eine .. vollständig selbstständige Wirkung und giebt folgende Daten: 1. Die Geschwindigkeit der Bewegung des Zuges oder der Locomotive für jeden Zeitpunkt in Kilometern pro Stunde ausgedrückt; 2. die Zeiten der Ankunft des Zuges oder der Locomotive auf den Haltepunkten, sowie des Abganges von letzteren, somit auch die Dauer des Aufenthalts daselbst, mit einer Genauigkeit von '/₂ Minute; 3. die Orte auf der Bahn, Benennung der Stationen etc., welchen die beiden ersten Angaben entsprechen.

Der ganze Mechanismus ist ah einer. Metallplatte α α, Fig. ι, 2 und 3, befestigt, und in einem eisernen Gehäuse eingeschlossen, welches ihn äufseren Einflüssen unzugänglich macht und als Schutz dient. Die Haupttheile des Apparates sind folgende:

I. Die unteren Riemscheiben oder Rollen, nebst einem System von Zahnrädern, in welche Schrauben ohne Ende eingreifen; diese Theile dienen dazu, der runden Papierscheibe, auf welcher der Apparat die oben genannten Angaben . selbsttätig verzeichnet, eine drehende Bewegung zu ertheilen. .

..II. Ein Schwungkugel-Regulator, nebst anderen mit demselben in Einwirkung stehenden Theilen, deren Bestimmung es ist, die Geschwindigkeiten der Bewegung der Züge oder Locomotiven während der ganzen Dauer der Fahrzeit auf der Papierscheibe als Diagramm zu verzeichnen. ' ^:

III. - Das Uhrwerk, welches, die entsprechenden Zeiten ebenfalls auf der Papierscheibe ahgiebt.

Der Antrieb der Papierscheibe besteht aus der Rolle A, Fig. 1, 2 und 3, deren Axe B in zwei Halslagern der in Gehäuse E geführten Hängestangen C und C läuft, welche letztere an ihren oberen. Enden durch eine Platte verbunden sind. Die Feder F dient dazu, den Riemen, Welcher über die Rolle A und eine auf der Waggon- oder Tenderaxe aufgesetzte Riemscheibe läuft, in beständiger Spannung zu erhalten, ungeachtet der veränderlichen Entfernung zwischen beiden, welche . von der. Belastung, dem Zustande des Oberbaues und von anderen Ursachen abhängig ist.

Die Bewegung der Axe B wird mittelst eines Riemens und der Rollen G und .ff" auf die verticale Welle Ä" übertragen; diese hat an dem oberen Ende eine Schraube ohne Ende, welche in das Zahnrad L eingreift, dessen Axe eine zweite Schraube ohne Ende hat, welche in Zahnrad M eingreift, welches wieder durch eine gleiche Schraube das Zahnrad N in Bewegung setzt und mit demselben dessen röhrenförmige Axe O, deren freies Ende mit einem Ringe und einem Schraubengewinde versehen ist, so dais die Papierscheibe R mittelst der knopfförmigen Mutter Q fest an den Ring geprefst werden kann. Die Papierscheibe R rotirt auf der unbeweglich in Platte α eingeschraubten horizontalen Axe Ο'. Der Umfang der Scheibe R ist' in gleiche Theile getheilt, von denen jeder einem Kilometer des durchlaufenen Weges entspricht. Die graphischen Indikationen (Diagramme des Apparates erfolgen auf der Papierscheibe R mittelst der Stifte S und T, welche von zwei bogenförmigen Hebeln q und u getragen werden. Diese beiden Hebel von vollkommen gleicher Länge haben ihren gemeinsamen Drehpunkt in W. , Die schreibenden Stifte der Hebel beschreiben Kreisbögen, die durch O gehen, und dementsprechend sind die Papierscheiben vorgedruckt. . ; '

Der abgebildete Apparat ist derart constriiirt, dafs bei 800 Umdrehungen der verticalen Welle K die Papierscheibe R sich um einen Kilometer-Theilstrich dreht. Der ganze Umkreis der Scheibe enthält 305 Theilstriche und entspricht einem durchlaufenen Wege von ebenso vielen Kilometern Bahnlänge. Aufser den Kilometerzahlen werden auf den Papierscheiben, an den betreffenden Orten, die Benennungen der Stationen, Haltestellen, die Brücken, Tunnels etc.,. wie in Fig. 5 angegeben.

Durch das unvermeidliche Gleiten der Riemen auf den Scheiben etc. sollte es scheinen, als wäre ein constantes Verhältnifs des durchlaufenen Weges zu der Gröfse der Drehung der Papierscheibe unmöglich zu erzielen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dafs das richtige .Verhältnifs ganz genau bestimmt werden kann; das einmal richtig hergestellte Verhältnifs wird

bios gestört durch Abnutzen der Räder und durch deren Abdrehen. Um hierdurch entstehenden Unrichtigkeiten in den Angaben des Apparates zu heben, ist die Rolle A derart eingerichtet, dafs ihr Durchmesser in bestimmten Grenzen vergröfsert werden kann. Zu diesem Zwecke ist auf die Axe B, Fig. 6 bis π, die Scheibe X gesetzt; dieselbe hat sechs radiale Oefifnungen oder Schlitze, welche als Führungen für ebenso viele Speichen dienen, welche mit den sechs Segmenten des Rollenumfanges zusammenhängen.

Um die radiale Bewegung der Segmente, d. h. die Vergröfserung des Rollenumfanges hervorzubringen, sind die Speichen mit Zähnen versehen, welche in eine schneckenförmige Vertiefung auf der Scheibe y eingreifen; durch Drehung der Scheibe y nach der einen Richtung werden die Segmente von der Axe entfernt und umgekehrt bis zum Minimalradius der <Rolle genähert.

Die eben beschriebenen Theile bilden das Innere der Rolle; es wird umschlossen von zwei Platten Z und Z*, von denen Z fest auf der Axe B sitzt. Die Platte Z' wird mit der Platte Z mittelst dreier Schrauben fest verbunden, welche zwischen den Speichen und durch die Scheibe X, aber aufserhalb des Umfanges der Scheibe y, gezogen werden. Diese Schrauben gestatten somit eine freie Drehung der Scheibe y, halten aber die der Scheibe X fest. Die Nabe der Scheibe y tritt aufserhalb der Platte Z¹ zum Vorschein und auf derselben ist ein Zeiger γ befestigt, welcher durch seine Stellung auf der ioo-theiligen Scala des Umfangs der Platte Z, auf die mehr oder weniger bedeutende Vergröfserung des Rollendurchmessers schliefsen läfst. Wenn die vom Apparat angezeigte Zahl der durchlaufenen Kilometer nicht dem in Wirklichkeit zurückgelegten Wege entspricht, so hat man mittelst des Zeigers γ die Scheibe y zu verstellen.

Bei den Apparaten, welche für den Rangirdienst bestimmt sind, mufs die Drehung der Papierscheibe stets in einer Richtung erfolgen, ob die Locomotive rückwärts oder vorwärts läuft. Dieses wird dadurch erzielt, dafs auf der Axe B aufser der Rolle A noch zwei lose Rollen aufgesetzt werden (auf den Zeichnungen nicht angegeben), beide durch Riemen mit der Rolle H verbunden, von denen der eine offen, der andere gekreuzt aufgezogen wird. Die beiden Rollen sind mit Sperrrädern versehen, deren Zähne in der einen links, in der anderen rechts laufen. Ein auf der Axe B befestigter doppelter Sperrhaken greift in das Sperrrad der einen oder der andern Rolle ein, je nach der Richtung der Drehung der Axe B.

II.

Der Schwungkugel-Regulator, dessen untere Arme b und b', vermittelst des Ringes d und der Schraube e mit der verticalen Welle K fest verbunden sind, wird durch den Riemen gleichzeitig mit der Papierscheibe R in Umdrehungen versetzt, deren Anzahl der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit proportional ist. Die Centrifugalkraft der Kugeln überwindet den Widerstand der dieselben hebenden Spiralfeder und hat ein Auseinandergehen der Kugeln zur Folge, wobei durch die Arme c und c' der Ring d¹ längs der Axe K sich senkt. An d' ist die Hülse e' fest, mit der der Messingcylinder / mit der Zahnstange g versehen, in Verbindung steht, eingeschraubt; g folgt den Umdrehungen des Regulators nicht, geht aber je nach den Umdrehungsgeschwindigkeiten auf und ab. Die Zahnstange g versetzt das Getriebe h in Drehung, welche sich der Rohraxe j und der Scheibe i mittheilt. Da das Auseinandergehen der Kugeln des Regulators nicht in Proportion zu den Aenderungen der Geschwindigkeiten erfolgt, andererseits auf der Papierscheibe R jede Geschwindigkeitsänderung in proportionellen Angaben gemacht werden soll, so ist die Scheibe i mit einer schneckenförmigen Führung derart versehen, dafs der hineingreifende Knopf J des Hebels u das Hinauf· und Hinabgehen des Hebels u .bewirkt, und der Stift T am Ende desselben Hebels jede Geschwindigkeit auf der Papierscheibe markirt.

Die Form der Schneckenlinie wurde auf analytischem Wege bestimmt.

Um das Mafs der Entfernung des Stiftes T vom Centrum der Papierscheibe oder die Fahrgeschwindigkeit beurtheilen zu können, ist die .Papierscheibe mit Kreisen versehen.

Während des Stillstandes und bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von 5 km pro Stunde bleibt der Stift T unbeweglich auf dem inneren concentrischen Kreise stehen. Bei gleichförmiger Geschwindigkeit des Zuges ist die Spur des Stifts ein concentrischer Kreis. Beispielsweise wird eine Spur, welche den 56. concentrischen Kreis auf dem 294. kreis-curvenförmigen Radius schneidet, angeben, dafs an dem 294. Kilometerpfahl der Zug sich mit einer Geschwindigkeit von 56 km die Stunde bewegt hat.

Auf Fig. 5 ist ein Theil einer Papierscheibe mit dem bezw. Theil eines Diagramms dargestellt, welches in den Grenzen des Kerns der Scheibe alle Orts- und Geschwindigkeits-, sowie Stillstands-Angaben durch einen continuirlichen Linienzug illustrirt.

III.

Das Uhrwerk, Fig. 4, hat die Bestimmung, auf der Papierscheibe die Zeit und Dauer der Bewegung und des Stillstandes des Zuges, auf jedem Punkte der Bahn und auf jeder Haltestelle anzuzeigen. Dieses wird erreicht mittelst eines Zahnrades in im Uhrwerk, mit einem eingefrästen leitenden Kanal, dessen Herzform derart bestimmt ist, dafs bei einer Umdrehung des Rades m, welche sich in einer gewissen Zeitdauer vollzieht, der Zeiger q und mit ihm der Stift .S¹ sich um einen bestimmten Bogen auf- oder abwärts bewegt, und zwar in den auf der

Papierscheibe angewiesenen Grenzen des Zeitringes. Die gleichförmige Geschwindigkeit der auf- und abgehenden Bewegung des Stiftes S gestattet es, die Amplitude dieser Bewegung auf/der Scheibe durch eine zweite Serie concentrischer Kreise in gleiche Theile zu theilen und aus der Stellung des Stifts innerhalb dieser Kreise auf die Zeit zu schliefsen. In dem abgebildeten Apparate beschreibt das Rad m eine volle Umdrehung in der Zeit von zwei Stunden; der Stift S bewegt sich somit während einer Stunde aufwärts und während der zweiten Stunde abwärts u. s. w. Die Amplitude oder der vom Stift in einer Stunde durchlaufene Weg ist auf der Scheibe in zwölf gleiche Theile getheilt, von denen jeder somit fünf Minuten entspricht. Die Viertelstunden sind durch dickere concentrische Kreise bezeichnet (s. Fig. 5).

Fig. 5 a zeigt die Construction der Herzcurve des Rades m.

Beim Einstellen der Papierscheibe in dem Apparat verzeichnet man die laufende Stunde an dem äufseren Zeitkreise bei χ Kilometer (x bedeutet die Kilometerzahl der Abfahrtsstation). Die verstrichenen Minuten der Stunde werden berücksichtigt, indem man den Stift auf den entsprechenden Theilstrich rückt, durch directes Umdrehen mit der Hand, des Viertelrades η und somit auch des Rades m mit der Herzformführung. Die letzte Berührung des Stiftes S mit dem inneren oder äufseren concentrischen Kreise des Ringes der Zeiten wird mit der letztverflossenen vollen Stunde bezeichnet. Während der Dauer des Stillstandes des Zuges umschreibt der Zeithebel .S auf der Papierscheibe einen kreisbogenförmigen Radius, welcher durch Schneiden der concentrischen Kreise zugleich den Ort des Stillstandes bezeichnet. Die Dauer des Stillstandes wird durch die Länge des vom Stift £ beschriebenen Radius bestimmt.

Setzt sich der Zug und somit auch die Papierscheibe in Bewegung, so bildet die Spur des Stiftes S keinen kreisbogenförmigen Radius, sondern eine Diagonale, die um so flacher wird, je schneller der Zug sich bewegt.

Aus den Diagrammen, auf Fig. 5 dargestellt, wäre folgendes zu ersehen:

Die Papierscheibe wurde in den Apparat auf der Abgangsstation Hamburg eingesetzt, und der Hebelstift auf dieselbe gestellt um 10 Uhr 27 Minuten. Um 10 Uhr 35 Minuten ging der Zug ab, somit ist auf der Scheibe ein Stillstand von 8 Minuten bestimmt verzeichnet.

Auf der Strecke zwischen Hamburg und Wandsbeck erreichte der Zug die gröfste Schnelligkeit (3 5 y₂ km pro Stunde) auf Kilometer 2+88 m, und zwar um 10 Uhr 41 Minuten. Um ίο Uhr 44'/₂ Minuten blieb der Zug auf der Axe X der Station Wandsbeck stehen. Um ι ο Uhr 49 '/₂ Minuten verliefs der Zug die Station Wandsbeck u. s. w. Nach Verlauf von H Stunden, und zwar um 9 Uhr 45'/₂ Minuten blieb der Zug auf der Axe y der Station Grambow stehen und verliefs dieselbe · um

9 Uhr 57 Minuten. Darauf traf der Zug um.

10 Uhr 14 Minuten in Stettin ein; 4 Minuten nach Eintreffen > des Zuges, d, h. vim 10 Uhr 18 Minuten, wurde die Papierscheibe aus dem Apparat entfernt. Zwischen Grambow und Stettin, und zwar um 10 Uhr 5 Minuten passirte der Zug den Kilometerpfahl No. 289 mit einer Schnelligkeit von 50 km pro Stunde. Die gröfste Schnelligkeit, 58V₂ km pro Stunde, erreichte der Zug auf Kilometer 292¹^, und zwar um 10 Uhr 7 Minuten, indem er das Ende des Gefälles von 1,8: ΐοοό erreichte, und auf die Horizontale vor der Station Stettin überging.

Die beiden Stifte .S und T werden durch im Gehäuse derselben angebrachte Spiralfedern fest an die Papierscheibe gedrückt, welcher letzterer eine unbewegliche Metallplatte rr als Unterlage dient. Die Stifte selbst sind aus Messing und hinterlassen auf dem mit einer Bleisalzlösung getränkten Papier der Scheibe einen dunklen Strich.

Für jede Eisenbahnstrecke von 160 bis 320 km wird ein besonderes Netz von concentrischen Kreisen und kreisbogenförmigen Radien, die Stations-Benennungen, Tunnels etc., und endlich auf dem freien Ringe zwischen dem Kern der Geschwindigkeiten und dem Ringe der Zeiten das entsprechende Längenprofil in »Hellblau« gedruckt.

Die unbewegliche Metallplatte r trägt an ihrem oberen Theile einen Kopfaufsatz, mit einem festen Zeiger ν versehen, dessen Spitze genau auf die von den Stiften S und T beschriebene, kreisbogenförmige Radialbahn fällt. Hierdurch wird es möglich, durch einen Blick auf die Papierscheibe durch das Glasfenster des Gehäuses zu jeder Zeit zu wissen, an welcher Stelle der Bahn der Zug sich befindet, wie viel es an der Zeit ist und mit welcher Schnelligkeit der Zug sich bewegt.

Der Kopfaufsatz mit dem Zeiger υ ist von der Metallplatte r und somit vom ganzen Apparat durch eine Kautschukschicht isolirt. An seinen Enden trägt er eine kleine, Platinkugel, welche durch die Federung des Zeigers an den äufsersten freien Ring der Papierscheibe beständig angedrückt wird, und somit als Leitung für die verticale Lage der Scheibe dient.

Dieser Aufsatz mit dem Zeiger ν stellt das Organ des Apparates vor, welches an vorher bestimmten Orten der Bahn, wo die Geschwindigkeit des Zuges durch Bremsen gehemmt werden soll, dem Zugführer ein Zeichen giebt. Zu diesem Zwecke wird an Stellen, wo ein Umbau stattfindet, vor dem Einsetzen der Scheibe in dem Apparate,¹ auf dem freien, äufsersten Ringe an der entsprechenden Stelle ein Loch d', Fig. 5, ausgeschlagen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die Gesammt-Anordnung von Mechanismen in dem neuen Apparate »Kynopausigraph«, zum Zweck der gleichzeitigen, graphischen

   und selbstthätigen Darstellung auf einer kreisförmigen Papierscheibe: der Zeiten, der Geschwindigkeiten und des Orts, die Bewegung eines Eisenbahnzuges oder einer Locomotive in zwei gesonderten Diagrammen, wesentlich wie dieselbe in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und vorstehend erläutert ist.

   Die oben erläuterte Art der graphischen Darstellung der Zeiten mittelst eines eigenthümlich geformten Herzleitstückes m, Fig. 4, als Führung für einen Hebel, an einem Uhrwerk angebracht.

   Die oben beschriebene Art der graphischen Darstellung der Geschwindigkeiten mittelst eines Schwungkugel-Regulators, einer Zahnstange und einer durch dieselbe in Drehung versetzbaren, besonders construirten Leitschnecke, welche als Führung eines Hebels dient.

   Bei Geschwindigkeitsmessern zur Herstellung der richtigen Uebersetzung die oben beschriebene Contraction der Riemscheibe mit veränderlichem Durchmesser.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.