DE558076C - Hilfseinrichtung fuer den Fuehrer von Eisenbahnfahrzeugen mit hoher Geschwindigkeit - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.SEPTEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV* 558076 KLASSE 20 h GRUPPE

20 h K 68.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. November 1930 ab

Das Führen fahrplanmäßiger Eisenbahnzüge geschieht auf Grund von Fahrplänen und Anweisungen über Fahrgeschwindigkeitseinschränkungen in der Weise, daß dem Führer die Einhaltung der Ankunfts- und Abfahrtszeit in den Stationen und der in den Anweisungen angegebenen Höchstgeschwindigkeit zur Pflicht gemacht wird. Es ist dabei auf den sogenannten FD-Strecken die Regel, daß auf Längen von Hunderten von Kilometern die Fahrgeschwindigkeit innerhalb der gegebenen Grenze beliebig sein kann, wenn nur die Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten wird und die Gesamtfahrzeiten zwisehen den Stationen !eingehalten werden. Ganz anders werden die Vierhältnisse, wenn diese Strecken von Eisenbahnfahrzeugen befahren werden sollen, deren Geschwindigkeit auf das Doppelte der bisher erreichten, also etwa 200 bis 300 km/St., gebracht wird.

Wie jeder andere Straßenzug können Eisenbahngleise nicht an allen Stellen geradlinig oder mit sehr großen Krümmungshalbmessern verlegt werden. Will man gewöhnliche Eisenbahnstrecken mit derart hohen Geschwindigkeiten befahren, so muß dies in ähnlicher Weise geschehen, wie der Kraftwagen die der Geschwindigkeit des Pferdewagens entsprechend angelegten Landstraßen befährt, d. h. mit häufig wechselnder Geschwindigkeit, wobei der Kraftwagenführer diejenige Geschwindigkeit wählt, aus der heraus er den Wagen auf einer Strecke abbremsen kann, die jeweils vor den mit Sicherheit 'erkennbaren Hindernissen liegt. Diese Strecke und damit die mögliche Geschwindigkeit ist je nach Wetter- und Licht- ' Verhältnissen auf derselben Straße außerordentlich verschieden. Will man fahrplanmäßig gewöhnliche Eiseribahnstnecken mit Schnelltriebiwagen mit einer den Streckenverhältnissen angepaßten höchsten Geschwindigkeit befahren, so muß der Führer auf eine von der Sichtigkeit unabhängige Weise stetig Anweisung erhalten, welche höchste Geschwindigkeit er auf der gerade befahrenen Strecke jeweils fahren darf.

Die jeweils zulässigen Höchstgeschwindigkeiten wird man zunächst nach den Kurven in der betrefflanden Strecke zu bestimmen haben, da diese um so langsamer durchfahren werden müssen, je kleiner ihr Halbmesser ist. Handelt es sich um eine FD-Strecke, so könnte auf den dazwischenliegenden Streckenteilen mindestens mit der nach der Betriebsordnung zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 120 km/St, gefahren werden. Wie weit darüber hinausgegangen werden kann, läßt sich gefühlsmäßig nicht beurteilen. In einem sehr gut mittels Stahlfedern und Gummipolstern abgefederten Wagen läßt sich ohne weiteres kein Urteil über die Größe der Stöße zwischen Rad und Schiene und über die verbleibende Spursicherheit gewinnen. Man könnte die Strecke in der üblichen bahnmeistermäßigen Weise untersuchen oder vermittels der bekannten Meßwagen prüfen. Doch sind die Gleise be-

kanntlich fortgesetzt Änderungen 'unterworfen, so daß es nötig ist, den Schnellwagenführeaselbst in den Stand zu setzen, die Eigenschaften der Strecke während jeder Betriebsfahrt festzustellen.

Wollte man jeden einzelnen Wagen in ähnlicher Weise mit wertvollen Meßinstrumenten ausrüsten, wie sie die Oberbaumeßwagen aufweisen, so würde dies mit zu hohen Kosten

ίο und einem großen Raum- und Gewichtsbedarf verbunden sein.

Die Stoßmesser müssen daher einfach, klein und leicht gehalten sein. Für solche Erschütterungs- oder Stoßmesser sind Lösun-

t5 gen in großer Zahl bekannt, beruhend auf der mechanischen Lageänderung federnd gehaltener Massen, auf der Schwankung piezoelektrischer Ladungen von Kristallen unter veränderlichem Druck, auf elektrischen Widerstands-, Kapazitäts- und Induktionsschwankungen von Widerstanden oder Kondensatoren oder Spulen und ähnlichem. Von der vollständigen und dauernden Aufzeichnung der Beschleunigungswerte kann man im praktisehen Fahrbetriebe absehen, sofern es gelingt, diejenigen Beschleunigungen nach Häufigkeit und Ort zu erkennen 'und womöglich selbsttätig zu vermerken, welche einen gewissen einstellbaren Wert überschreiten.

Wenn es mögEch ist, sich ein ungefähres Urteil über die Beanspruchungen des Laufwerkes zu verschaffen, so bleibt die Unsicherheit darüber bestehen, wie sich der Lauf der Räder auf den Schienen abspielt. Auch wenn man Instrumente einbauen würde, die genau sowohl die senkrecht 'und waagerecht auftretenden Beschleunigungen als auch die vom Laufwerk beschriebenen Wege aufzeichnen, würde man das Verhalten zwischen Rad und Schiene nur in bezug auf das Rad beurteilen können. Da jedoch die elastisch gelagerte Schiene ebenfalls Bewegungen ausführt, ist es nötig, auch diese zu berücksichtigen; denn die Spursicherheit ist jeweils be-

4-5 stimmt durch die augenblickliche Stellung des Rades und der Schiene zugleich. Beider Bewegungszustand in jedem Augenblick derart zu registrieren, daß sich ein Urteil über das Zusammenarbeiten von Rad'und Schiene bilden läßt, ist für die Praxis kaum denkbar. Es bleibt also nur der Weg, das Verhalten zwischen Rad und Schiene unmittelbar zu beobachten.

Es sind bereits an den bekannten Oberbaumeßwagen Einrichtungen vorgesehen, bei denen ein die Fahrtstrecke angebendes Band gleichlaufend mit dem Fahrzeug bewegt wird, während durch die vorhandenen Meßinstrumente unvollkommene Gleisstellen auf diesem Band gekennzeichnet werden.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß ein an sich bekanntes, die Stracke wiedergebendes, mit dem Fahrzeug bewegtes Band die darauf vermerkte, jeweils zulässige Höchstgeschwindigkeit erkennen läßt und mit einem an sich bekannten, die Stöße aufzeichnenden Stoßmesser verbunden ist.

Zur Stoßbeurteilung der aiuf dem Strekkenband vermerkten Streckenpunkte durch den Führer ist dabei zweckmäßig von der unabgefederten Laufwerksmasse her ein Hebel in den Führerstand geführt, mit welchem durch Handgriff, Fußtritt oder ähnlichem eine körperliche Berührung herstellbar ist. Zu dem gleichen Zweck ist die Berührung der Räder mit den Schienen mittels Prismen und Linsen vom Wageninnern aus beobachtbar.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, 'und zwar:

Fig. ι die Anordnung des in das Wageninnere geführten Hebels,

Fig. 2 die Anordnung und Schaltung des Stoßmessers und

Fig. 3 die Anordnung der Beobachtungseinrichtung.

Auf dem Achsgehäuse 10 ist ein Unterbrecher 12 bis 17 starr befestigt. Er besteht aus einer Trägheitsmasse 12 mit Kontakt 13, die durch eine Feder 14 gegen einen im Gehäuse 15 isoliert befestigten Kontakt 16 gedrückt wird. Die Spannung der Feder 14 ist durch eine Schraube 17 einstellbar. Letztere kann dabei, etwa durch biegsame Welle, auch vom Führerstand aus während der Fahrt verstellt werden. Im Ruhezustand hält der Kontakt 13, 16 den Stromkreis zwischen 'einer Stromquelle 18 'und der Primärwicklung 19 einer Induktionsspule geschlossen. Wirkt dagegen ein genügend starker Unebenheitsstoß von der Schiene auf das unabgefederte Laufwerk ι ο, so wird das starr damit verbundene 'Gehäuse 15 mit dem Kontaktteil 16 hochgeschlagen, während die, träge Masse 12 nicht folgt, sondern die Feder 14 etwas mehr zusammendrückt. Dadurch wird der Kontakt 13, 16 unterbrochen. Der parallel zur Unterbrechungsstelle Biegende Kondensator 20 sorgt dafür, daß die Unterbrechung augenblicklich ohne Lichtbogenbildung erfolgt. In der Sekundärwicklung 21 der Spule, die viele Windüngen enthält, wird dabei ein Strom so hoher Spannung induziert, daß ein Funke zwischen den Spitzen 22 und 23 überspringt und das auf Rolle 24 dazwischen hindurchlaufende, die Strecke wiedergebende Band 25 durchschlägt. Mit solchen Durchschlagsstellen werden also auf dem Band 25, auf dem die jeweils zulässige Höchstgeschwindigkeit vermerkt ist, selbsttätig alle diejenigen Stellen der Strecke angemerkt,, an welchen die Stoßbeschleunigung des Laufwerkes den mittels Schraube 17 eingestellten Wert überschritten

hat. Beispielsweise wane bei einer Trägheitsmasse 12 von ioo g Gewicht und einer auf 2O00 g vorgespannten Feder 14 die Stoßbeschleunigung größer als das Zwanzigfache der Erdbeschleunigung gewesen, wenn der Kontakt 13, 16 dadurch unterbrochen wurde. Von der Dauer der Unterbrechung und damit der Beschleunigungsdauer, welche naturgemäß durch den einmaligen Funbenüberschlag nicht gekennzeichnet wird, erhält man ein Bild durch das nicht nennenswert gedämpfte (ballistische) Galvanometer 26. Wenn es einen hohen Eigenwiderstand hat, wird es in der dargestellten Schaltung praktisch stromlos sein, solange der Kontakt 13,. 16 geschlossen bleibt. Bei dessen Unterbrechung wird es dagegen sofort auszuschlagen beginnen 'und um so weiter ausschlagen, je länger die Unterbrechung bei 13, 16 und damit der Stromdurchgang durch Galvanometer 26 dauert.

Die Funkenstrecke 22-23 wird man vorteilhaft verschiebbar anordnen, etwa indem man das Isolierstück 27 durch eine Stellschraube 28 quer zum Band 25 verstellbar macht. Auf diese Art kann man auf ein und demselben Band 2 5 nacheinander mehrere Reihen von Durchschlagspunkten aufnehmen.

Es kann wichtig sein, die Stoßwirkung jeder Schiene getrennt aufzunehmen. Dazu muß man naturgemäß zwei getrennte Apparatsysteme verwenden, bei denen der eine Kontakt 12, 17 am einen Achslager, der zweite am anderen sitzt. Will man außerdem die Seitenstoßstärke verfolgen, so muß man 'einen dritten Kontakt 12, 17 liegend anordnen. In solchem Falle ist es geboten, drei quer zum Band 25 etwas versetzte Funkenstrecken 22-23 auf dem verschieblichen Isolierstück 27 anzuordnen.

Selbstverständlich ist nicht zu erreichen, daß der das Band 25 fördernde, durch ein Laufwerk betätigte Antrieb derart genau arbeitet, daß auf hunderte von Kilometern der Gleichlauf des Bandes 25 mit der Strecke gewährleistet ist. Es muß vielmehr dem Führer zur Pflicht gemacht werden, die Einrichtung von Zeit zu Zeit zu justieren, indem er z. B. beim Passieren eines Bahnhofes die Marke, unter welcher sich das Band 25 fortbewegt, an die zugehörige Stelle des Bandes 25 bringt. Ist eine Fadenmarke in 'einem Rahmen gefaßt, der am ruhenden Getriebegehäuse wie ein Rechenschieberläufer in Richtung des darunterliegenden Bandes 25 verschieblich ist, und sind auf dem Band 25 die Kontrollorte durch einen farbigen Querstrich markiert, so muß der Schieber nur im Augenblick des wirklichen Passierens des Kontrollortes so weit verschoben werden, daß die Fadenmarke über dem Querstrich liegt Es ist auch möglich, das Band 2 ζ selbst an den Kontrollorten in seine richtige Lage zu rücken, beispielsweise, wie in Fig. 2 angedeutet, mittels eines durch Vierkant die Trommelachse 33 drehenden, aber darauf verschieblichen Handgriffes 3 4, der hierzu aus den Kupplungszähnen 35 des lose auf der Trommelachse 33 sitzenden Antriebsrades 36 gegen die Federkraft 37 herausgezogen wird.

"Zur Beurteilung der Stöße an den auf dem Streckenband 25 vermerkten Streckenpunkten ist am Achsgehäuse ι ο der Hebel 11 angebracht, der in den Führerstand reicht, und auf den der Führer seinen Fuß setzen kann (Fig. 1). Man kann auch den Sitz des Führers unmittelbar mit der unabgefederten Masse verbinden oder eine Möglichkeit schaffen, die Hände oder sonstige Körperteile damit in Berührung zu bringen.

Zur Beobachtung des Verhaltens zwischen Rad und Schiene sind möglichst dicht, senkrecht über den Schienen .am abgefederten Wagenkörper die Glasprismen 29 angebracht, und zwar mit so geringem Sehwinkel 30 zum Rade hin, daß man die Berührungsstelle zwischen Rad und Schiene scharf umrissen gegen den hellen Hintergrund erblickt. Will man beiderseits Rad und Schiene zugleich beobachten, so wird deren Bild durch weitere Pris- go men (oder Spiegel) 31 im Wagenboden senkrecht nach oben durch Fernrohre 32 zu den Augen des Beobachters geleitet, das dabei trotz der Entfernung zwischen Beobachter und Radwerk genügend groß und deutlich erscheint.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hilfseinrichtung für den Führer von Eisenbahnfahrzeugen mit hoher Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes, die Strecke wiedergebendes und gleichlaufend mit dem Fahrzeug bewegtes Band (25) die darauf vermerkte, jeweils zulässige Höchstgeschwindigkeit erkennen läßt und mit einem an sich bekannten, die Stöße aufzeichnenden Stoßmesser (12) verbunden ist.

2. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Berichtigung der jeweiligen Stellung des Streckenbandes 'eine von Hand einstellbare Verschiebeeinrichtung (34, 35, 37) des Bandes (25) vorgesehen ist.

3. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an der ungefederten Laufwerksmasse (10) befestigte Stoßmesser (12) mit einer elektrischen Funkeneinrichtung (18, 19, 20, 21) versehen ist, welche das zwischen ihren Spitzen (22, 23) geführte Streckenband

(25) bei Stoßbeschieuniguiig über ein am Stoßmesser (12) einstellbares Maß hinaus durchschlägt.

4. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stoßbeurteilung der auf dem Strecken* band (25) vermerkten Streckienpunkte durch den Führer von der unabgefederien Laufwerksmasse (10) her ein Hebel (11) in den Führerstand geführt ist, mit welchem durch Handgriff Fußtritt oder ähnliches eine körperliche Berührung herstellbar ist.

5. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stoßbeurteilung der auf dem Streckenband (25) vermerkten Streckenpunkte durch den Führer die Berührung der Räder mit den Schienen mittels Prismen (29, 31) und Linsen (32) vom Wageninnern aus beobachtbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen