DE608C - Tachograph zum Anzeigen der Fahrgeschwindigkeit von Lokomotiven - Google Patents

Description

1877.

GEORG GÖBEL in DARMSTADT. Tachograph zum Anzeigen der Fahrgeschwindigkeit von Locomotiven.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. August 1877 ab. Längste Dauer: 16. Mai 1892.

Diese Erfindung besteht in der Construction eines Apparates, welcher erstens dem Führer die Fahrgeschwindigkeit der Locomotive in jedem Augenblicke angiebt, zweitens den Geschwindigkeitszustand eines Zuges in jedem Momente seiner Bewegung mit Beziehung auf den Ort, graphisch darstellt und drittens endlich dem Führer auch bei Nacht und Nebel während seiner Fahrt die Zeit in der und den Ort, wo er sich befindet, angiebt, ihm somit anzeigt, ob er die Geschwindigkeit seines Zuges zu beschleunigen oder zu vermindern hat.

Der Apparat ist in dem Schutzdach des Führerstandes auf der Locomotive befestigt und besteht aus folgenden Haupttheilen:

1. Einer gutgehenden kräftigen Uhr mit deutlichem Zifferblatt.

2. Aus einem Geschwindigkeits-Anzeiger, der dem Führer alle Geschwindigkeitszustände seines Zuges von ο (Ruhe) bis 80 km per Stunde (Maximum) auf einem Zifferblatt angiebt.

3. Aus einem Zähl- und Registrirwerk, welches dem- Führer die Zahl der zurückgelegten Kilometer, von der Ausgangsstation an gerechnet, anzeigt.

4. Einem Schreibwerk, welches auf einem Papierstreifen den Geschwindigkeitszustand des Zuges, mit Beziehung auf Ort und Zeit, graphisch darstellt. ' ,

5. Einer graphischen Darstellung der Wegstrecke , welche der betreffende Zug zurückz'ulegen hat, mit Angabe der Stationen und der Entfernungen in Kilometern von Ort zu Ort. Diese Darstellung ist in Form eines Tableau unter Glas und Rahmen über dem Registrirapparat angebracht und~tter Führer kann jeden Augenblick wissen, wo er sich befindet, wenn er die Zahl der zurückgelegten Kilometer, die ihm das Zählwerk anzeigt, mit den Zahlen vergleicht, die auf dem Tableau auf der ganzen Strecke von Station zu Station eingeschrieben sind.

• Wie man sieht, registrirt der neue Apparat Zeit, Ort, Geschwindigkeit und zurückgelegte Weglänge eines Eisenbahnzüges.

Nachdem ich im allgemeinen die Natur meiner Erfindung erklärt habe, will ich sie in ihrer ganzen Construction mit Hülfe der beiliegenden Zeichnungen genau erklären.

Fig. ι stellt eine Disposition dar, woraus zu ersehen, wie der Apparat auf der Locomotive angebracht und von wo aus er in Thätigkeit gesetzt wird.

Fig. 2 bis 4 stellt den eigentlichen Registrir- und Zählapparat in Durchschnitt und der Ansicht von oben dar.

Fig. 5 bis 7 stellt drei äufsere Ansichten des Apparates von vorn, von der Seite und von oben dar.

Fig. 8 ist ein Schema für die Darstellung der Bahnstrecke in dem erwähnten Tableau.

Der Registrir- und Zählapparat ist unter dem Schutzdach des Führerstandes an der Seite befestigt (Fig. 1). Seine Bewegung empfangt er von einem Zahnrade, welches auf der vorderen Laufradaxe aufgekeilt ist. Diese Laufradaxe, obschon sie vom Apparat mehr entfernt ist, als die hintere Triebradaxe, ist deswegen gewählt, weil die Räder derselben niemals schleifen, was bei raschem Dampfaufgeben und grofsem Zuggewicht Glätte der Schienen etc. oft mit den Triebrädern der Fall ist. Die in diesem Falle sehr beschleunigte Bewegung der letzteren läfst sich ohne Störung des Apparates nicht auf denselben übertragen. Das Zahnrad auf der Laufradaxe A setzt ein doppelt so grofses Zahnrad B in Umdrehung und dieses bewegt durch einen Kurbelzapfen das Gestänge- und Hebelwerk CD, welches seine alternireride Bewegung wiederum dem Apparat mittheilt. Das oben erwähnte Tableau (Fig. 8) ist über dem in Fig. ι eingezeichneten Apparate E aufgehängt.

Auf Fig. 6 sieht man die Seite des Zähl- und Registrirapparates, die er dem Führer präsentirt, abgebildet. Links in der unteren Ecke ist das Zifferblatt der Uhr, rechts oben das Zifferblatt für den Geschwindigkeits-Anzeiger, darunter der Kilometerzähler und Anzeiger.

Die Uebertragung der Bewegung des vorhin erwähnten Gestänges auf den Apparat geschieht nicht unmittelbar, sondern mit Hülfe einer eingeschalteten Luftpumpe A A, deren Kolben und Kolbenstange durch das Gestänge auf und ab bewegt werden. Die Luftpumpe ist doppelt wirkend, auf beiden Seiten sieht man die Saug-

und Druckventile, die durch die Luftpumpe eingesaugte und comprimirte Luft gelangt durch die Kanäle V und W unter eine oben geschlossene Stahlglocke, die in dem ringförmigen, mit Quecksilber gefüllten Raum des eisernen Behälters B B steht und darin nach Art einer Gasometerglocke auf- und abgehen kann. Der ringförmige Spalt des Behälters BB ist dreiviertel seiner Höhe mit Quecksilber gefüllt. Wird die Locomotive und so die Luftpumpe in Bewegung gesetzt, so strömt Luft in den durch Quecksilber geschlossenen Raum unter die Glocke und diese mufs sich heben. Die eingepumpte Luft entströmt wieder aus der Glocke durch ein Ventil, welches, je nachdem die Glocke höher oben oder tiefer unten steht, mehr bezw. weniger geöffnet wird. Ein Arm des kleinen Wellzapfens D gleitet nämlich in einem schief gestellten und nach einer gewissen Curve gekrümmten Schlitze des am Behälter B angeschraubten Eisenstabes R; dadurch regulirt sich ganz selbsttätig die Gröfse der Ausströmungsöffnung für die eingepumpte Luft, für jede ihrer Stellungen zwischen unten und oben ihres Laufes.

Ihr unterer Stand entspricht der Ruhe des Zuges, ihr oberster der Maximalgeschwindigkeit desselben. Letztere ist zu 80 km per Stunde angenommen und festgesetzt.

Die Stahlglocke hat sichere Führung in zwei sich gegenüberstehenden, messingnen Schleifen, in welche Zapfen eingreifen. An diesen Zapfen greifen die Gelenke M (Fig. 2 und 3) an und verbinden sie mit den Hebeln N. Diese letzteren sitzen auf einer gemeinschaftlichen horizontalen Axe P. Auf dieser ist ein Hebel befestigt, der ein Gegengewicht Q trägt. Wenn die Stahlglocke auf ihrem untersten Punkt steht, ist auch das Gegengewicht auf seinem untersten Punkt, der Hebel also vertical. Wenn sich die Glocke hebt, mufs auch das Gewicht sich heben, es wirkt also dem Heben der Stahlglocke entgegen und dies um so energischer, je schwerer es ist und je länger sein Hebel ist. Hiermit ist also ein Mittel, zum Reguliren des Druckes unter der Glocke gegeben. Da der tiefste Stand der Stahlglocke der Geschwindigkeit ο (Ruhe) und dem höchsten Stand der Maximalgeschwindigkeit 80 entspricht, so entspricht jede Stellung der Glocke einer anderen Geschwindigkeit. Die auf- und absteigende Bewegung der Glocke ist durch die horizontale Axe P und durch ein Zahnradsegment auf ein kleines Trieb K übertragen, welches letztere unmittelbar auf der Zeigeraxe des Zifferblattes für den Geschwindigkeits-Anzeiger sitzt (Fig. 2, 3 und 5).

Im Falle, dafs die Laufräder durch Abnutzen oder Umdrehen kleiner werden, so würde der, bei einer Umdrehung derselben zurückgelegte Weg der Maschine kleiner sein als früher. Die Eintheilung auf dem Zifferblatt stimmt alsdann nicht mehr. Diesen Fall vorgesehen, habe ich das Luftentweichungsventil der Stahlglocke so eingerichtet, dafs es durch die Curve in dem Stahlstab R stets wieder für jederi Umfang der Laufräder nach der Zifferblatteintheilung regulirt werden kann. — Durch diese Einrichtung ist es mir gelungen, der Scala des Zifferblattes von ο — 80 km Geschwindigkeit eine gleichförmige Eintheilung zu geben. Jede Fahrgeschwindigkeit des Zuges kann aber auch, wie oben erwähnt, auf einem Papierstreifen selbstthätig registrirt werden. Dies geschieht durch folgenden Mechanismus.

Die Uhr U wickelt vermittelst einer geriffelten Walze y einen Papierstreifen mit der gleichförmigen Geschwindigkeit von 5,7 mm per Min. von einer Rolle E ab, auf welcher er aufgewickelt ist. Auf diesem Papierstreifen sind Längen- und Querlinien mittelst einer eigenen Maschine aufgedruckt.

Ein Schreibhebel H, welcher an der verticalen Welle / befestigt und von der horizontalen Welle P mittelst der Winkelsegmente £ und W in horizontaler Richtung bewegt wird, hat am vorderen Ende eine Hülse T, in welcher ein Graphitstift eingesetzt wird. Das Gewicht G auf diesem Graphitstift bewirkt das stete Aufsitzen derselben auf dem Papierstreifen. Jede Stellung des Stiftes zwischen seiner äufsersten Schwankung nach links und seiner äufsersten Schwankung nach rechts entspricht einer anderen Geschwindigkeit, die in den Grenzen von ο — 80 km variirt.

Auf den Querlinien sind die Zahlen ο bis 80 von 10 zu 10 km aufgedruckt. Wenn die Maschine stille steht, so steht der Stift auf der ersten Linie des Papierstreifens, die durch ο geht. Hat die Maschine die Maximalgeschwindigkeit, so steht der Stift auf der Linie, die durch 80 geht. Da der Streifen durch die Uhr beständig und gleichmäfsig vorwärts gezogen wird, so markirt der Graphitstift die Dauer der Ruhe durch einen geraden Strich in der Linie o, die Dauer der Beschleunigung bis zur Normalgeschwindigkeit in einer Linie, die quer über den Papierstreifen geht, die Normalgeschwindigkeit in einer Linie, die nahezu parallel mit den Längslinien läuft und die Abnahme der Geschwindigkeit in einer Querlinie, die mit der für die Zunahme divergirt. Ein solcher Streifen mit eingezeichneten Graphitlinien ist in Fig. 4 dargestellt. Mit Hülfe dieser Streifen' kann man controliren, wie lange Aufenthalt auf jeder Station war, wann der Zug eingelaufen, wann er abgegangen, wie grofs seine Geschwindigkeit war, ob er dieselbe während der Fahrt auf der Strecke geändert hat, ferner, ob die Veränderung der Geschwindigkeit schnell oder langsam stattgefunden hat, und durch eine einfache Berechnung der mittleren Geschwindigkeit ist der Ort auf der Strecke, wo die Aenderung stattgefunden hat, zu bestimmen.

Auf Zeichnung, Fig. 6, ist unter dem Zifferblatt des Geschwindigkeits-Anzeigers noch eine viereckige Oeffnung, durch welche ein Nummerir- oder Zählwerk seine Zahlen präsentirt. Es dient dazu, die Zahl der zurückgelegten Kilometer

(von der Ausgangsstation an gerechnet) zu nummeriren. Ein fünfstelliges Nummerwerk macht bei zehn Umdrehungen des Laufrades je eine Tour und wird von dem Hebelarm X bewegt. Hat das Laufrad z. B. 4 m Umfang, so werden bei einer Tour des Zählwerks 40 m Weglänge zurückgelegt sein.

Wenn das Zählwerk bei der ersten Abgangsstation auf ο gestellt ist, so wird bei der Zahl 25 der erste, bei der Zahl 50 der zweite, bei der Zahl 75 der dritte Kilometer zurückgelegt sein. Bei der Zahl 54125 würde die

Locomotive einen Weg von 2165 km I- -)

\ 25 / durchlaufen haben.

Das Zählwerk wird in folgender Weise in praktischen Gebrauch genommen:

Ueber dem Apparat hängt unter Glas und Rahmen ein gedrucktes EOUtoay^rzeiclinifs der Stationen, welche die Locomotive . gewöhnlich zu durchfahren hat. Dieses Papier trägt auf zwei Linien (Hin- und Rückfahrt) die Kilometereintheilung nebst Andeutung der Station nach Mafsgabe ihrer Entfernungen von einander. Zu den Stationsbezeichnungen, welche aus rothen Linien bestehen, werden, Zahlen eingeschrieben, die mit dem Umfang des Laufrades im Verhältnifs stehen. So ist es dann dem Führer ,möglich, bei Nacht und Nebel zu sehen, wann der Dampf abzustellen, die Bremse anzuziehen und bei welcher Zahl Stillstand erfolgen mufs.

Das Routenverzeichnifs kann vorräthig gedruckt sein und sind die Aenderungen des Laufrades, sei es durch Abnutzung oder Abdrehen auf einem neuen Routenformular nach Berechnung der sich ergebenden Zahlen einzutragen.

Fig. 8 stellt ein Muster eines solchen Formulars dar. Dasselbe ist aus dem Fahrplan der Main-Neckarbahn entnommen und begreift die Strecke von Frankfurt bis Heidelberg und umgekehrt. Demnach wird der Abends o.²⁵ von Frankfurt abgehende Zug bei Zahl 332 die Station Langen passiren, bei Zahl 670 in Darmstadt, bei Zahl 1213 in Bensheim und bei Zahl 1577 in Weinheim angekommen sein und wird bei Zahl 1905 noch 1 km von Friedrichsfeld entfernt sein, vorausgesetzt, dafs das Laufrad, von dem die Bewegung des Apparates ausgeht, 4 m Umfang hat.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Die Anwendung einer Luftpumpe, um die Bewegung des Laufrades auf den Apparat zu übertragen.

2. Die Anwendung der Stahlglocke, welche in Quecksilber taucht und unter welche Luft eingepumpt wird, die durch ein angebrachtes Ventil entweicht und welche Glocke je nach ihrem Stande den Grad der Geschwindigkeit der Locomotive anzeigt.

3. Den Schreibapparat in Verbindung mit der Uhr und der Glocke, welcher auf dem Papierstreifen die Fahrgeschwindigkeit aufzeichnet.

4. Anwendung eines Zählwerkes zum Zählen der zurückgelegten Kilometer in Verbindung mit den Stationen und Distanzverzeichnifs zur Ortsbestimmung.

5. Die ganze Construction des Apparates.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.