DE33537C - Instrumente zur Bestimmung der Länge einer Luftrohrleitung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 31. December 1884 ab.

Die längs der Eisenbahnzüge zum Betriebe von Bremsen oder Signalapparaten geführten Luftrohrleitungen setzen sich aus einer der Zahl der den Zug bildenden Fahrzeuge gleichen Anzahl von einzelnen Rohrlängen zusammen, die sowohl vorderseits wie hinterseits des zugehörigen Fahrzeuges mit beim Trennen der Leitung zu schliefsenden Absperrhähnen versehen sind. In manchen Fällen rüstet man auch die Kupplungsglieder solcher Rohrlängen mit Ventilen aus, welche sich beim Entkuppeln automatisch schliefsen. Nun kann bei Herstellung der Leitung nach geschehener Verbindung der Einzelrohre leicht das Oeffnen eines Hahnes übersehen oder auch das Zusammenkuppeln von mit Ventilen der beregten Art versehenen Kupplungsglieder vergessen werden, und es ist ferner auch nicht ausgeschlossen, dafs in der Leitung selbst sich irgendwo eine Verstopfung gebildet hat. In allen diesen Fällen ist der Durchflufs der Luft durch die ganze Leitung gehemmt und nur ein Theil der letzteren betriebsfähig.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun ein Instrument, mit dessen Hülfe der Lokomotivführer, ohne seinen Stand zu verlassen, jederzeit schnell und sicher sowohl das Vorhandensein als auch annähernd, den Ort eines Zwischenschlusses in der Leitung erkennen kann. Das Verfahren, auf welches die Anwendung dieses Instrumentes gegründet ist, besteht darin, dafs ich zunächst das Quantum Luft ermittele, welches erforderlich ist, um in einer ihrem cubischen Inhalte nach bekannten Einzelrohrlänge (Längeneinheit) eine für alle Fälle bestimmte Druckveränderung zu erzeugen. Dieses Quantum Luft bildet die Mafseinheit. Nun erzeuge ich in der ihrem cubischen Inhalte nach ebenfalls bekannten, zu prüfenden Leitung die normale Druckverä'nderung. Das hierzu nöthige Quantum Luft, dividirt durch die wie oben gefundene Mafseinheit, ergiebt in dem Quotienten direct die in freier Communication stehenden Rohrlängen (d. i. Fahrzeuglängen), und folglich auch annähernd den Ort, wo ein etwaiger Z wisch enschlufs vorhanden ist.

Steht die in der Leitung enthaltene Luft unter einem höheren als dem atmosphärischen Drucke, so lasse ich so viel Luft aus der Leitung ausströmen, bis in derselben die fixirte Druckermäfsigung eingetreten ist, und messe dieses Quantum Luft, indem ich dieselbe in ein geschlossenes Gefäfs einströmen lasse und die in demselben stattfindende Druckerhöhung bestimme. Ist dagegen der in der Leitung herrschende Druck niedriger als der atmosphärische, so lasse ich umgekehrt so viel Luft aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Gefäfse in die Leitung abfliefsen, als nöthig ist, um in dieser eine bestimmte Druckerhöhung zu erzeugen.

Bei dem in Fig. 1 im Verticalschnitt mit theilweiser Ansicht, Fig. 2 in einer Seitenansicht und Fig. 3 im Horizontalschnitt nach x-x, Fig. 1, dargestellten Instrument wird das oben dargelegte Verfahren so ausgeführt, dafs der Prüfende aus der Rohrleitung Luft in ein geschlossenes Gefäfs überströmen läfst, um in diesem eine Druckerhöhung zu erzeugen, welche von einem Manometer angezeigt, gleichzeitig das Volumen der übergetretenen Luft und die

vorhandene ununterbrochene Länge der Leitung angiebt. .'. ,

Das Instrument besteht aus einem automatischen Ventilapparat A, welcher so eingerichtet ist, dafs er die Verbindung mit der Leitung schliefst, sobald in dieser eine bestimmte Druckverminderung eingetreten ist;

2. einem Hahn B, mittelst dessen das Instrument in und aufser Betrieb gesetzt wird;

3. einem Gefäfs C von bekanntem cubischen Inhalte, und

4. einem Manometer zur Angabe des im Gefäfs C herrschenden Druckes.

Der Ventilapparat A ist durch ein elastisches Diaphragma α in einen oberen und einen unteren Raum getheilt. Dieses Diaphragma ist in seiner Mitte an dem Stiel des Ventils a¹ befestigt (oder liegt auf demselben auf). Eine Feder α ² ist immer bestrebt, das Ventil in die Höhe zu drücken, und es kann deren Spannung mittelst einer Schraube a³ so regulirt werden, dafs sie einem bestimmten von oben auf das Diaphragma wirkenden Drucke das Gleichgewicht hält. aⁱ ist ein den Ventilapparat mit der Leitung verbindendes Rohr. So lange das Ventil offen ist, strömt die durch <2⁴ aus der Leitung nach A übertretende Luft sowohl in dessen unteren Raum und zwar um das Ventil, als auch in dessen oberen Raum durch die vermittelst des Hahnes B in Communication gesetzten Kanäle α ⁵ und α ^β.

Im Küken des Hahnes B sind zwei Kanäle vorgesehen, b und b¹. Der Kanal b verbindet in der einen Stellung des Kükens das Gefäfs C mit der äufseren Luft; diese Verbindung kann durch Drehen des Kükens abgestellt werden. Der Kanal b ^l besitzt eine solche Lage in Bezug auf den Kanal b, dafs er während dessen ersterwähnter Stellung die Verbindung zwischen den Kanälen α⁵ und λ⁶ herstellt, bei dessen zweiter Stellung aber den Kanal a⁵ mit dem Gefäfse C in Verbindung setzt.

Das Zifferblatt des Manometers D kann nach Gewichtseinheiten eingetheilt werden, um den Druck anzuzeigen, erhält aber am zweckmäfsigsten, und zwar um Umrechnungen zu vermeiden, eine solche Eintheilung, dafs deren Ziffern 1,2, 3 .... eine, zwei, drei u. s.w. Wagenlängen der Rohrleitung bedeuten.

Die Wirkungsweise des Instrumentes ist folgende: Will der Lokomotivführer die Prüfung auf freie Communication in der Rohrleitung vornehmen, so schliefst er zunächst den Hahn, durch welchen die Leitung mit comprimirter Luft gespeist wird, und dreht sodann den Hahn B in die Stellung, in welcher er die Verbindung zwischen den Kanälen α ⁵ und α ^β, sowie zwischen der äufseren Luft und dem Gefäfs C absperrt, dagegen die Verbindung des letzteren mit dem Kanal α⁵ herstellt. Jetzt strömt aus der Leitung Luft durch α ⁵ b ¹ nach dem Gefäfs C und erhöht den in letzterem herrschenden Druck. Da mit der neuen Hahnenstellung der Raum oberhalb des Diaphragmas abgeschlossen worden ist, kann in demselben eine Druckveränderung nicht stattfinden. Sobald daher in der Rohrleitung eine Druckverminderung eintritt, welche äquivalent ist der Wirkung der Feder α ² gegen das Ventil α \ so wird der Druck oberhalb des Diaphragmas α dieses und das Ventil herabdrücken, so dafs der Luftzuflufs aus der Leitung nach dem Gefäfs C abgeschlossen wird. Die Druckzunahme, welche in letzterem stattgefunden hat und vom Manometer angezeigt wird, hängt von dem Verhältnisse zwischen den cubischen Inhalten dieses Gefäfses C und der ununterbrochenen Leitung ab und ist dem cubischen Inhalte der letzteren und folglich auch annähernd der freien Rohrlänge proportional. Da nun die Gesammtleitung aus einer bekannten Anzahl gleich langer, zusammengekuppelter Einzellängen besteht (entsprechend der Zahl der Fahrzeuge), so kann der Lokomotivführer, wenn die Theilung des Manometerzifferblattes nach Wagenlängen gemacht ist, sofort von diesem die Länge der freien Communication oder den Ort eines etwaigen Zwischenabschlusses in der Leitung direct ablesen. Z. B. kommt der Manometerzeiger auf 5 zu stehen, so heifst dies, dafs die Leitung in der Länge von fünf Fahrzeugen ununterbrochen ist. Besteht nun aber der Zug aus mehr als fünf Fahrzeugen, so würde der Zeiger mit der obigen Angabe dem Lokomotivführer mittheilen, dafs hinter dem fünften Fahrzeuge eine Sperrung der Leitung vorhanden ist.

Dasselbe System ist auch bei Leitungen anwendbar, in denen der herrschende Druck niedriger als der atmosphärische ist. In diesem Falle tritt beim Drehen des Hahnes B atmosphärische Luft aus dem Gefäfs C in die Rohrleitung und die in C stattfindende Verminderung des Druckes ist proportional der Rohrlänge, auf welche sich das aus C ausgetretene Luftquantum vertheilt. Das Manometer ist in diesem Falle auf Vacuum eingerichtet und der Apparat, wie in Fig. 4 gezeigt, mit umgekehrter Anordnung des Ventils a^L und der Feder a² constrain.

Anstatt einer Feder α² könnte man bei der Construction, Fig. 4, auch ein Gewicht anwenden; ebenso in der Construction, Fig. 1, wenn dort der Ventilapparat umgekehrt würde.

Ferner könnte man den Stiel des Ventils a * auch nach aufwärts in die Kammer führen und daselbst eine Schraubenfeder anordnen, die unten gegen den Boden von A und oben gegen eine am Ventilstiel sitzende Schraubenmutter oder einen Flantsch drückt. Auch kann das Ventil aus einer aus der Nabe des Diaphragmas vortretenden ringförmigen Rippe bestehen, welche

sich auf einen Sitz aus Kautschuk oder anderem passenden Material aufsetzt.

Es ist klar, dafs ein wie A oder A¹ construirter Ventilapparat mit seinem Diaphragma, belastetem Ventil und den durch einen Hahn wie B zu verbindenden Kanälen auch überall da Anwendung finden kann, wo man den in einer Rohrleitung oder einem Gefäfse herrschenden Druck um einen gewissen, durch die Ventilbelastung bestimmten Betrag vermindern oder vermehren will.

Eine Modification des Verfahrens besteht darin, dafs ich, anstatt das ganze aus der Luftleitung zum Entweichen gebrachte Luftquantum in das Gefä'fs C zu leiten, einen bestimmten Theil davon durch eine in geeigneter Weise angebrachte Oeffnung frei in die Atmosphäre entweichen lasse. Die in dem Gefäfs C erfolgende Druckerhöhung ist natürlich in diesem Falle nur proportional dem entweichenden Gesammtquantum minus des in die Atmosphäre entweichenden Theiles. Der Vortheil dieses modificirten Verfahrens besteht darin, dafs das Gefäfs C in seinen Dimensionen kleiner gehalten werden kann. Die aus der Luftleitung nach C gelangte Luft wird entweder mittelst eines Rückschlagventils am Entweichen verhindert, oder man lä'fst sie aus C zurückfiiefsen, sobald das selbsttätige Ventil die Leitung geschlossen hat. Für den letzteren Fall wird das Manometer D mit einem Maximalzeiger versehen, den der andere Zeiger in die Maximalstellung bewegt, in welcher er stehen bleibt, wenn sich dieser wieder zurückbewegt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Instrument, welches durch den Spannungsgfad eines unter Benutzung eines Druckreductionsventils unter einem bekannten Spannungs-Intervall aus einer Rohrleitung in einen Behälter von bekannter Gröfse abgeflossenen Gasquantums die Länge dieser Rohrleitung anzeigt.

2. In dem Instrument unter i. ein Ventilapparat , bestehend aus einem Kasten A bezw. A^l mit einem Diaphragma a, dessen eine Seite abschliefsbar mit dem zu regulirenden Druckraume verbunden ist, und dessen andere Seite einerseits mit dem zu regulirenden Druckraume communicirt und andererseits durch ein belastetes Ventil α^l mit einer Abfmfsöffhung in Verbindung steht, derart, dafs, wenn der Druck im Druckraume eine bestimmte, durch die Ventilbelastung bedingte Ermäfsigung erfahren hat, die Abflufsöffhung selbsttätig geschlossen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.