DE3313C - Geschwindigkeitsmesser für Lokomotiven - Google Patents

Description

1878.

Klasse 20.

ADOLPH KLOSE in· RORSCHACH (Schweiz). Geschwindigkeitsmesser für Locomotive n.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. Mai 1878 ab.

Der vorliegende Geschwindigkeitsmesser beruht auf der Messung der in einem astatisch aufgehangenen Körper bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten auftretenden Centrifugalkräfte; diesQ werden durch einen Zwischenmechanismus auf eine Feder übertragen; mit dieser bestimmten Federspannung ist eine bestimmte Stellung der Theile verbunden und diese wird zum Ablesen und Aufschreiben der Umdrehungsgeschwindigkeiten, welche proportional der fortschreitenden Bewegung der Locomotive sind, benutzt.

Der Apparat selbst besteht, wie er in Fig. 12 schematisch dargestellt ist, aus einer Rotationsaxe χ X₁ , dem astatischen Körpersystem S₁ s und /I₁ und der Feder //,; die Rotationsaxe hat immer eine solche Gestalt, dafs sie eine astatische Aufhängung des Körpers S₁ s gestattet, welcher entweder eine Scheibe oder ein Ring ist; dieser Körper besitzt in seiner mittleren Normalebene durch die Rotationsaxe einen Schlitz, in welchem sich ein Angriffspunkt d befindet; von diesem geht eine Zugstange / I₁ nach der Rotationsaxe und. zwar so, dafs sich der Punkt I₁ stets in der Axenrichtung bewegen mufs; in der Rotationsaxe ist sodann eine Feder//j angebracht, welche den verschiedenen Centrifugalkräften bei verschiedenen Stellungen das Gleichgewicht hält; die Stellungen, welche hierbei der Punkt I₁ einnimmt, werden sodann zur Ablesung und Aufzeichnung der verschiedenen Geschwindigkeiten benutzt.

\Vesentliche Bedingung für den Apparat ist, dafs das Körpersystem S₁ s und H₁, Scheibe und Lenker vollkommen astatisch aufgehangen sind, so dafs alle Bewegungen, welche die Rotationsaxe aufser ihrer Drehung macht, auf das Körpersystem einen Einflufs nicht haben. Es ist dies möglich dadurch, dafs die Form und Gröfse der Lenkerstange /I₁ so gewählt ist, dafs deren Schwingungsmittelpunkt genau in den Punkt d fällt, und dafs zugleich die Form und Gröfse des Ausschnittes so gewählt ist, dafs die Centrifugalwirkung des Lenkers /1₁ im Punkt d genau diesen Ausschnitt ersetzt.

Auf diese Weise zeigt sich das Körpersystem gegen Stöfse und parallel wirkende Kräfte überhaupt vollkommen unempfindlich.

Bei der Ausführung sind die Längen 0 d und 0 I₁ immer gleich, und ist ferner der Schwingungswinkel so gewählt, dafs der Punkt I₁ in Combination mit der Kräftezerlegung durch den Lenker bei höheren Tourenzahlen der Rotationsaxe für jede gleiche Zunahme einen ziemlich gleichen Ausschlag erhält, wie auch durch Fig. 10 ersichtlich gemacht ist.

Die Ausführung findet bis jetzt in zwei Formen statt, nämlich für Maschinen mit separatem Tender und für Tendermaschinen.

Die Verschiedenheit beider Apparate ist durch die Lage des Schreib-Apparates bedingt; bei Locomotiven, wo oberhalb des Führertrottoirs kein Platz ist, wie bei Tendermaschinen, ist die Anordnung zu wählen, wie sie in Fig. 1 bis 4 dargestellt ist; bei Maschinen, wo genügend Platz ist, ist die Anordnung Fig. 5 bis 9 zu wählen.

Fig. 12 stellt die Anordnung schematisch dar.

Die folgende Beschreibung gilt nun für beide Anordnungen, da die Construction im wesentlichen die gleiche ist.

An einem rotirenden Theile der Locomotive, am besten am rechten Kurbelzapfen oder der Kuppelstange, wird ein Zapfen ζ in entsprechender Weise befestigt; vor dem Mittelpunkte des Kreises, welchen dieser Zapfen beschreibt, wird die Axe y y des Apparates parallel der Triebaxe so an die Locomotive montirt, dafs dieselbe von dem Zapfen ζ mittelst der Schlitzkurbel k bei Bewegung der Locomotive in Rotation versetzt wird; auf dieser Axe y befindet sich ein Zahnrad Z₁, welches vermittelst eines gleichen Rades z.₂ der eigentlichen Rotationsaxe xxi des Apparates die gleiche Rotationsgeschwindigkeit ertheilt. Diese Rotationsaxe erfafst mittelst der Zapfen O₁ und ο._λ den Schwungkörper S₁S, an welchen mittelst des Stiftes d die Zugstange H₁ angeschlossen ist. Diese Zugstange wird noch im Punkte e von einer leichten Lenkerstange eg erfafst, welche einzig den Zweck hat, dem Punkte I₁ der Zugstange nicht zu gestatten, sich anders als in der Richtung der Rotationsaxe zu verschieben; sie besorgt also die zwangläufige Geradführung des Zugstangenendes in der Rotationsaxe χ X₁. An den Punkt I₁ ist nun mittelst Scharnier und Bolzen die in der Rotationsaxe sich bewegende Zeiger? stange I₁Ai angeschlossen, welche sich frei in der oben hohlen Rotationsaxe verschieben kann; ebenfalls an diese Zeigerstange und auf den

Punkt I₁ wirkend, ist beim Punkte m die Feder/ mit dem einen Ende angeschlossen, während dieselbe mit dem anderen Ende im Punkte η in fester Verbindung mit der Rotationsaxe sich befindet; es rotiren mithin Feder und Schwungmassen mit der Rotationsaxe, ebenso die Zeigerstange bis zum Punkte h, wo sich eine topfförmige Kupplung mit einem kleinen Kammzapfen befindet und von wo ab der obere Theil der Zeigerstange nicht mehr rotirt. Es ist klar, dafs bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten die Zeigerstange in verschiedener Höhe steht und sich bei Geschwindigkeitsänderungen in der Axe verschiebt; diese Verschiebung wird mittelst der am oberen Ende angebrachten Gabel p, deren einer Zinken verzahnt ist, auf das Zahnrädchen q übertragen, und dieses trägt einen Zeiger r, welcher vor einem transparenten Zifferblatt mit Theüung sich bewegen kann und an dessen Stellung man die Fahrgeschwindigkeit ablesen kann.

Der ganze Apparat ist so angebracht, dafs der Locomotivführer dieses Zifferblatt vor Augen hat und in jedem Augenblicke sieht, wie viel Touren die Maschine macht bezw. mit welcher Geschwindigkeit sie fährt.

Zur Aufzeichnung der Fahrgeschwindigkeit ist aufserdem der Schreib-Apparat U angebracht, welcher leicht abnehmbar und verschliefsbar ist. Derselbe besteht im wesentlichen aus einer Uhr a, welche eine Welle /J₁ in einer Stunde einmal umdreht; über diese Welle (S₁ und über die Welle (S₃ läuft ein Papierstreifen ohne Ende und wird mithin von dem Uhrwerk bewegt; über die Welle /J₁ läfst sich ein Schreibstift γ bewegen und auf einen beliebigen Punkt in der Breite des Streifens einstellen; diese Einstellung des Schreibstiftes γ geschieht nun ebenfalls durch die Zeigerstange des Apparates und zwar vermittelst des Winkelhebels ή 4 h, welcher in solcher Weise angeordnet ist, dafs die Bewegung der Zeigerstange in ganz gleicher Weise auf den Schreibstift übertragen wird, wie sie dieselbe vom Punkte Z₁ erhält; der Winkelhebel

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trägt zugleich das Gegengewicht w, durch welches die Zeigerstange etc. in der Bewegungsrichtung ebenfalls vollständig ausbalancirt wird.

Es erhellt aus dieser Beschreibung, dafs bei Rotation der Hauptaxe χ des Apparates das astatische Schwungkörpersystem sich mehr oder ' minder zu ersterer Axe geneigt stellt; das Maafs dieser Neigung wird durch die Feder bezw. ihre Spannkraft bestimmt und durch die Zeigerstange am Zeigerblatte mittelst des Zeigers angezeigt, und im Schreib-Apparate auf der Stelle des Papiers verzeichnet, welche sich zur betreffenden Zeit unter dem Schreibstifte befindet.

Die Bewegungsverhältnisse, wie sie für die bis jetzt ausgeführten Apparate gewählt wurden, sind in Fig. ii dargestellt. Fig. 12 stellt die schematische Bewegung und den geometrischen Zusammenhang der einzelnen Theile dar.

Fig. 10 giebt die Theilung von 50 zu 50 Touren der Umdrehungszahlen von ο bis 300 an, für welche Grenzen der Apparat construirt und ausgeführt wurde.

Die Buchstaben bezeichnen hier die gleichen Theile, wie in der vorstehenden Beschreibung,

Claims (4)

Patent-Ansprüche: Die Anwendung eines vollkommen astatischen Körpersystems in Verbindung. mit einer Feder, zum Zwecke der Geschwindigkeitsanzeige in oben beschriebener Form, insbesondere:

1. Uebertragung auf Schreib- und Zeigerwerk in der Rotationsaxe, frei von gleitender Reibung, als Präcisionswirkung, nicht als Kraftwirkung, indem die Feder mit der Schwungmasse rotirt.

2. Die Geradführung in der Rotationsaxe mit Lenker.

3. Die Benutzung der passenden Winkel des Quadranten in Verbindung mit einem Ellipsenlenker und einer Feder, in der Weise, dafs die Theilung eine ziemlich gleichmäfsige und doch auf einfachem Wege ermittelbare ist.

4. Die Anwendung der einfachen Schlitzkurbel zur Bewegungsübertragung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.