DE486331C - Arbeitszaehler fuer die effektive Leistung von Lokomotiven - Google Patents

Description

• Arbeitszähler für die effektive Leistung von Lokomotiven Um die von einer Lokomotive an der Zugstange effektiv geleistete Arbeit messend verfolgen zu können, ist ein Zählwerk erforderlich, das proportional einerseits der Fahrgeschwindigkeit, andererseits der an der Zugstange ausgeübten Zugkraft entspricht.
• Derartige Einrichtungen sind bei Meßwagen in Benutzung, wo für eine zweckmäßige Anbringung und Ausbildung der Meßapparate genügend Raum vorhanden ist und die eigens zur Aufnahme derartiger Meßgeräte gebaut werden. Handelt es sich jedoch darum, eine Meßeinrichtung zu schaffen, die im praktischen Betriebe an jeder Lokomotive bzw. Tender angebracht werden kann, so wird man bestrebt sein, den Apparat so auszubilden, daß an den als Angriffspunkte in Betracht kommenden Teilen der vorhandenen Kupplung und Pufferung möglichst wenig geändert zu werden braucht.
• Eine Hauptschwierigkeit besteht nun darin, daß an der Zugstange einer Kupplung die Puffervorspannung zusätzlich mit angreift, so daß es nicht ohne weiteres gelingt, die reine Fahrbelastung des Zughakens ohne diese Vorspannung zu erfassen. Der Weg, die Pufferspannung gesondert, etwa mit Meßdosen zu messen und auf den Apparat zur Wirkung zu bringen, ist mehrfach versucht worden, aber zu umständlich.
• Im Gegensatz hierzu wird bei der folgenden Anordnung, die bei Lokomotiven mit getrenntem Tender anwendbar ist, die Vorspannung der Puffer unmittelbar aus dem Meßvorgang ausgeschaltet. Bei derartigen Lokomotiven besteht die Kupplung mit dem Tender meist in einer Zugstange, durch deren Ösen zwei senkrechte Bolzen von geringem Spiel gesteckt sind. Die Zugstange wird durch eine am Tender angebrachte, auf die Puffer wirkende Blattfeder zum straffen Anliegen gebracht und nimmt bei Stillstand sowohl wie bei Fahrt deren Vorspannung auf. Die Feder stemmt sich dabei mit ihrem Bund -rückwärts gegen das Tendergestell.
• Die Sicherheitsstangen liegen locker an und bleiben auf das Folgende ohne Einfluß Erfindungsgemäß soll nun die in Abb. i und 2 dargestellte Anordnung Anwendung finden. Hierbei bedeutet i die Zugstange zwischen Lokomotive und Tender, 2 die auf dem Tender angebrachte Blattfeder für die Pufferung, 3 ein mit dem Federbund fest verbundener Laschenteil, q. ein die Zugkraft aufnehmender einarmiger Hebel, dessen freies Ende seinen Druck auf einen Kolben 5 überträgt. Durch diesen wird die Meßeinrichtung 6 hydraulisch gesteuert. Am Kolben 5 wird also die im Verhältnis der Hebelarmlänge verringerte Zugkraft wirken unter Ausschaltung der Puffervorspannung. Welchen Angriffspunkt man dabei für den Hebel q. an dem Federbunde 3 vorsieht, ist für das Verfahren gleichgültig.
• Die an der Tenderkupplung bzw. Pufferung zu treffende Änderung besteht also darin, daß durch den Teil 3 eine Verbindung geschaffen ist zwischen den Punkten 7, 8, und g, ohne daß durch feste Lagerung des Bolzens 8 auf dem Tendergestell die Lokomotive und der Tender mittels der Zugstange i unmittelbar verbunden sind. Während bisher bei io die Pufferfeder 2 ständig mit ihrer Vorspannung an dem Tendergestell anliegt, wird die Vorspannung nunmehr durch die Zugstange i und dem Federbund 3 allein aufgenommen. Ein Anliegen der Pufferfeder 2 am Tendergestell erfolgt nur noch dann, wenn der Zug aus der Fahrt heraus gebremst wird, was auf den Meßvorgang ohne Einfluß ist.
• Die Arbeitszählung selbst kann nun auf mechanischem, hydrometrischem oder elektrischem Wege erfolgen; immer ist dafür ein von der Zugkraft gesteuertes Organ erforderlich. Dieses könnte z. B. in einem Federdynamometer bestehen, auf das Hebel 4 einwirkt und dessen Formänderung mechanisch auf das Zählwerk übertragen wird, oder aber es kann wie in Abb. x ein Kolben 15 verwandt werden, dessen Zylinder mit Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt ist. Der Öldruck wird durch eine kleine Leitung einem am Zählwerk befindlichen Indikatorzylinder zugeleitet. Selbstverständlich könnte auch statt am Hebel 4 die Aufhängung der Zuglast unmittelbar an einem Zylinderkolben entsprechend großen Durchmessers stattfinden.
• Desgleichen erweist sich auch eine gas- oder dampfförmige Zylinderfüllung (z. B. Preßluft oder Wasserdampf) als geeignet. In allen Fällen einer hydraulischen oder pneumatischen Übertragung ist das Nachfüllen eines entweichenden Stoffes erforderlich, was durch eine selbsttätige z. B. mit Hilfe der Zylinderkolbenstellung sich steuernde Pumpeneinrichtung bewirkt werden kann. Der Kolben des Indikatorzylinders ig oder das von der Zugkraft gesteuerte Organ wirkt seinerseits auf den Zählapparat ein.
• Die Meßeinrichtung selbst kann nach Art der bekannten Leistungszähler für Kolbenmaschinen vorgesehen werden, bei denen der Zylinderdruck auf einen Indikator wirkt, der die Reibrolle eines Diskustriebes vorstellt.
• Eine hydrometrische Meßeinrichtung würde in der Messung eines Flüssigkeitsstrahles aus einer kleinen, mit der Maschine gekuppelten Pumpe (z. B. Ölpumpe) bestehen. Dieser Strahl wird jedoch nicht ganz durch die betreffende Zähluhr geleitet, sondern nur ein Teil desselben, dessen Größe mit der Zugkraft verändert wird.
• Eine elektrische Meßeinrichtung würde sich aus einer kleinen Dynamo ergeben, die proportional der Maschine umläuft. Ihr Strom geht über einen Widerstand, der mit der Zugkraft verändert wird, in einen Amperestundenzähler. Die Widerstandsänderung müßte natürlich so bemessen werden, daß der Gesamtwiderstand im Stromkreis umgekehrt proportional der von der Lokomotive ausgeübten Zugkraft verändert wird. Die Schaltung kann auch so getroffen werden, daß man mit zwei Strömen arbeitet, von denen der eine proportional der Maschinengeschwindigkeit, der andere proportional der Zugkraft gehalten wird. Der eine wird durch den Strom-, der andere durch den Spannungskreis eines Leistungszählers geleitet. Endlich ließe sich auch das Feld der kleinen Dynamo proportional der Zugkraft verändern.
• Für den Fall, daß der Wunsch entsteht, den Leerlaufsverbrauch der Lokomotive mit zu berücksichtigen, ergibt sich bei den Anordnungen der geschilderten Art ein einfaches Mittel, denselben mit einiger Genauigkeit mit zu erfassen. Es bedarf dazu der Einstellung des von der Zugkraft gesteuerten Organes nicht auf seinen Nullpunkt, sondern auf eine benachbarte Lage, die dem Leerlaufsverbrauch der Lokomotive entspricht. Diese Einstellung ließe sich u. a. empirisch finden durch Anhängen der leerlaufenden Lokomotive an eine Schlepplokomotive. Bei dem obengenannten Diskustrieb würde dies bedeuten, bei unbelastetem "Zughaken das Rädchen 9,1 nicht auf das Zentrum der Scheibe, sondern etwas seitwärts einzustellen. Falls die Leerlaufsleistung etwas schneller oder langsamer als die Geschwindigkeit wächst, so läßt sich dies durch eine geringe Änderung der Übersetzung des proportional der Zuggeschwindigkeit umlaufenden Elementes berücksichtigen.
• Auf gleichem Wege könnte z. B. auch die Vorspannung der Puffer aus der Messung herausgebracht werden, falls man auf sämtliche anderen Maßnahmen verzichten müßte. Dann würde das von der Zugkraft gesteuerte Organ nach dem Anziehen der Kupplung sich in der Nullpunktlage befinden müssen oder jedesmal auf dieselbe von Hand einzustellen sein. Dies bedeutet jedoch mehr einen Notbehelf.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Arbeitszähler für die effektive Leistung von Lokomotiven zur fortlaufenden Aufnahme des Produktes Fahrgeschwindigkeit mal Zugkraft an der Kupplung, gekennzeichnet durch ein den Bund der auf dem Tender vorhandenen Pufferblattfeder mit dem dafür frei gehaltenen Zugstangenende verbindendes Kupplungsglied, welches Puffer und Zugstange zu einem geschlossenen Spannungskreis. vereinigt, um einen außerhalb dieses Kreises liegenden, nicht der Puffervorspannung unterliegenden Punkt für den Meßapparat als Angriffspunkt zu schaffen.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsumlauf, der von einer proportional der Geschwindigkeit, z. B. durch eine Ölpumpe gelieferten Flüssigkeitsmenge einen solchen Teil abtrennt und in einem Mengenmesser messen läßt, der der ausgeübten Zugkraft entspricht.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch z, gekennzeichnet durch eine mit der Drehzahl der Lokomotive umlaufende Dynamo. q..
4. Ausführungsform nach Anspruch x und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamo einen Meßstrom erzeugt, in dem ein Widerstand nach Maßgabe der von der Lokomotive ausgeübten Zugkraft gesteuert wird.
5. 5. Ausführungsform nach Anspruch z und 3, gekennzeichnet durch einen elektrischen Leistungszähler, dessen Spannungskreis proportional der Geschwindigkeit, dessen Hauptstromkreis proportional der Zugkraft gesteuert wird:
6. 6. Ausführungsform nach Anspruch z und 3, gekennzeichnet durch Feldänderung der Dynamo nach Maßgabe der Zugkraft, derart, daß der über einen Zähler fließende Strom proportional der geleisteten Arbeit wird.
7. 7. Ausführungsform nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Leerlaufsarbeit der Lokomotive berücksichtigende Nullpunkteinstellung und entsprechende Änderung der übersetzung der Geschwindigkeitsübertragung am Zähler.