DE640222C - Messeinrichtung fuer Fahrzeuge zur Anzeige des Bremsweges - Google Patents

Description

Es ist vorgeschlagen worden, auf Fahrzeugen durch Meßinstrumente den jeweils bei den verschiedenen Fahrzuständen notwendigen Bremsweg selbsttätig kenntlich zu machen, damit die Bestimmung des Bremsweges nicht lediglich von der Erfahrung des Fahrers abhängig ist. Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck eine Meßeinrichtung angewendet, welche mittels zweier Meßwerke die Geschwindigkeit und die Winkelbeschleunigotng einer umlaufenden Welle, und zwar jede der Größen unabhängig von der anderen, anzuzeigen gestattet. Durch die Anwendung derartiger an sich für andere Zwecke bekannter Meßeinrichtungen zur Bestimmung des Bremsweges bei Fahrzeugen werden erhebliche Vorteile erzielt.

Durch die Meßeinrichtung nach der Erfindung wird dem Fahrer ein sicheres Mittel gegeben, um die Bremskraft des Fahrzeuges bei einer bestimmten Geschwindigkeit jeweils derart einzustellen, daß genau der gewünschte Bremsweg erzielt wird. Im praktischen Betrieb von Triebfahrzeugen, beispielsweise elektrischenStadtbahnzügen^welchemitverhältnis- mäßig hohen Geschwindigkeiten fahren und bei kurzen Stationsabständen sehr häufig halten müssen, zeigt es sich immer wieder, daß eine längere Erfahrung dazu notwendig ist, bis die Fahrzeugführer den richtigen Bremsweg einzuhalten imstande sind. Die Führer waren bisher für das Bremsen stets auf ihr Gefühl und die Geschicklichkeit in der Bedienung der Apparate, beispielsweise der Bedienung der Luftdruckbremse, angewiesen. Eine Meßeinrichtung, welche lediglich von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist, kann den Bremsweg nur dann mit ausreichender Sicherheit angeben, wenn vorausgesetzt wird, daß die auf das Fahrzeug ausgeübte Bremskraft sich im voraus genau festlegen läßt. Jede Abweichung von dieser Kraft ergibt einen anderen Bremsweg. Dem Fahrzeugführer ist demnach mit einem solchen Gerät nicht sehr viel geholfen, denn gerade die Sicherheit, die in der Größe der Bremskraft liegt, wird durch dieses Gerät nicht beseitigt. Die Bremsen von Fahrzeugen, beispielsweise die Bremsklötze von Eisenbahnfahrzeugen, lassen sich niemals so einstellen, daß bei gleicher Stellung des Bremsapparates im Führerstande stets eine Bremskraft von gleicher Höhe ausgeübt wird. Die Kraft wird vielmehr von allen möglichen Vorbedingungen, beispielsweise der Abnutzung der Bremsen, der Be- 55" dienungsweise des, Fahrzeugführers usw., abhängen, mithin von Größen, die sich in ihrer Auswirkung niemals vorausbestimmen lassen. Verwendet man dagegen gemäß der Erfindung ein Meßgerät, welches sowohl von der Geschwindigkeit als auch von der erst beim Bremsen auftretenden negativen Beschleuni-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Günter Anger in Königsberg, Pr.

gung abhängig ist, so werden die oben geschilderten Nachteile beseitigt. Der Fahrzeugführer kann mit Hilfe des Meßgerätes die Bremskraft ausreichend genau so eiV stellen, daß der gewünschte Bremsweg lät^ sächlich erreicht wird. ■-&

Bei der Meßeinrichtung nach der Erfindung" ist es wesentlich, daß bei dem Meßwerk, welches die Fahrzeugbeschleunigung anzeigen soll, Mittel vorgesehen sind, um den Einfluß der Fahrzeugneigung auf dieses Meßwerk auszuschalten. Bei einer bekannten Meßanordnung zur Bremswegbestimmung ist beispielsweise ein in der Fahrtrichtung schwingendes Pendel vorgesehen, welches den Einfluß der Neigung der Fahrbahn auf die Größe des Bremsweges angeben soll. Der Ausschlag dieses Pendels ist zwar auch von der Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig, jedoch kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit dem Instrument nicht gelöst werden, weil die Fahrzeugbeschleunigung auf das Pendel genau im entgegengesetzten Sinne einwirkt, als dies für eine richtige Berücksichtigung der Beschleunigung des Fahrzeuges notwendig wäre. Nimmt man beispielsweise an, daß das Pendel auf ebener Bahn und bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit sich in senkrechter Ruhelage befindet, so würde die Winkelabweichung von dieser senkrechten Lage die Fahrbahnneigung angeben, wenn das Fahrzeug einen Berg herauffährt. Das Pendel weicht in diesem Falle von seiner Nullage in der Fahrtrichtung rückwärts ab. Je größer in der rückwärtigen Richtung das Pendel von der Nullage abweicht, um so kleiner ist bei gleicher Fahrzeuggeischwindigkeit der Bremsweg. Läßt man nun auf das gleiche Pendel auch noch die Fahrzeugbeschleunigung einwirken, so nimmt die Abweichung des Pendels von der Nullage zu. Das würde einer Verkleinerung des Bremsweges entsprechen; tatsächlich wird aber bekanntlich mit zunehmender Beschleunigung der Bremsweg größer. Mit dem bekannten Meßinstrument, welches von der Fahrbahnneigung abhängig ist, läßt sich daher die Aufgabe der Anzeige der Fahrzeugbeschleunigung in ihrem Einfluß auf die Größe des Bremsweges nicht lösen.

Das Meßinstrument als solches bzw. die zuf Anzeige der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung dienenden Meßwerke werden zweckmäßig nach Prinzipien gebaut, wie sie bereits für andere Meß zwecke sich bewährt haben. Eine besonders vorteilhafte Meßanordnung, bei der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeuges in einfacher Weise gleichzeitig ermittelt werden können, ist in Fig. ι schematisch dargestellt. Ein Tachometerdynamo 11 ist über eine Welle 12 mit einer Arbeitswelle des Fahrzeuges gekuppelt. Im Ankerstromkreis ■der Maschine ii liegt die Primärwicklung 13 ■eines Transformators 14, dessen Sekundär-•,'wicklung 15 mit einem Milliamperemeter 16 '"'„verbunden ist. Die Wirkung dieser Einrichtung besteht darin, daß die Gleichspannung der Dynamomaschine der Drehzahl proportional ist, also bei wachsender Drehzahl ebenfalls zunimmt. Dieses Anwachsen der Spannung hat eine Änderung des magnetischen Flusses im Transformator zur Folge, wodurch in der Sekundärwicklung des Transformators eine Spannung erzeugt wird, die um so größer ist, je größer die Änderung der Drehzahl in der Zeiteinheit, also die positive oder negative Beschleunigung des Fahrzeuges ist. Bei konstanter Drehzahl der Maschine ist der magnetische Fluß im Transformator konstant, so daß das im Sekundärkreis des Transformators liegende Instrument keinen Ausschlag hat. Durch ein im Ankerkreis der Tachometerdynamo liegendes Instrument 17, welches von der Spannung und somit von der Drehzahl der Dynamo abhängig ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt. Meßanordnungen der vorbeschriebenen Art sind an sich zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung einer umlaufenden go Welle bereits bekannt. Das Instrument 16 kann mit mehreren Teilungen, die eine unmittelbare Ablesung des Bremsweges gestatten, in der Weise versehen werden, daß je eine Teilung einem bestimmten Stufenwerk der Anfangsgeschwindigkeit entspricht.

Um die Ausschläge der beiden Instrumente 16 und 17 in Fig. 1 ohne Zwischenablesung für die Bremswegbestimmung verwenden zu können, benutzt man erfindungsgemäß zweckmäßig ein Meßinstrument mit zwei sich kreuzenden Zeigern, wie dies bei Meßanordnungen zur Bestimmung einer von mehreren Tei lgrößen abhängigen dritten Größe bekannt ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Meßanordnung gehört der Zeiger 21 zu dem im Primärkreis der Tachometerdynamo 11 liegenden Spannungsmesser 17 und gibt auf der Skala 22 unmittelbar die Geschwindigkeit des Fahrzeuges an, während der zu dem Instrument 16 gehörende Zeiger 23 auf der Skala 24 die Beschleunigung anzeigt. Zwischen den beiden Skalen sind verschiedene Kurven 26 gezeichnet, an denen die Länge des noch zurückzulegenden Bremsweges unmittelbar abgelesen werden kann.

Statt durch die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verwendete Tachometerdynamo kann man die Beschleunigung auch mit Hilfe eines mit Schwunggewichten versehenen Tachometers ermitteln, das in an sich bekannter Weise mit einem zweiten Tachometer ge-

kuppelt wird. Dieses zweite Tachometer mißt die Geschwindigkeit, mit der die Schwungx. gewichte des ersten Tachometers ausschwingen, und gibt dadurch den Diff erentialquo^j._ tienten Drehzahl nach der Zeit und dadurch' die. Beschleunigung an. Man kann die Einrichtung vereinfachen, wenn man an Stelle des zweiten Tachometers einen drehbar gelagerten permanenten Magneten vorsieht, in

ίο dessen Feld eine Wirbelstromscheibe gelagert ist. Eine derartige Einrichtung zeigt beispielsweise Fig. 3 und 4. Hier ist das mit dem um eine horizontale Achse 31 drehbaren Schwinggewicht 32 verbundene Tachometer

!5 33 ^mit einem Zahnsegment 34 versehen, das über das Getriebe 35 mit einem mittels der Welle 36 drehbar gelagerten permanenten Magneten 37 gekuppelt ist. In dem Kraftfeld des Magneten 37 befindet sich eine drehbar gelagerte Wirbelstromscheibe 38, die mit einer Rückstellfeder sowie mit einem Zeiger 39 versehen ist. Bei einer Beschleunigung bewirkt das Ausschwingen der Schwungmassen 32 eine Drehung des Magneten 37, der die Wirbelstromscheibe 38 mitnimmt, deren Zeiger 39 die Beschleunigung unmittelbar angibt. Man kann diese Einrichtung auch umgekehrt ausbilden und die Wirbelstromscheibe mit dem Tachometer kuppeln, während dann der Magnet in möglichster Nähe ^ der Scheibe drehbar gelagert wird. Ferner «kann man die Anordnung so ausbilden, daß ''die Geschwindigkeit von einem Wirbelstromtachometer und die Beschleunigung von einem Tachometer mit Schwunggewichten oder einem Wirbelstromtachometer angezeigt wird.

Zu den in Fig. 3 und 4 dargestellten Meßanordnungen sei bemerkt, daß diese für andere Meßzwecke bereits bekanntgeworden sind. '

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Die Verwendung einer Meßeinrichtung, die in bekannter Weise mittels zweier Meßwerke die Geschwindigkeit und die Winkelbeschleunigung einer umlaufenden Welle, und zwar jede der Größen unabhängig von der anderen, anzeigt, für die Anzeige des Bremsweges von Fahrzeugen.

2. Anordnung der Meßwerke für die Anzeige der Geschwindigkeit und derv Winkelbeschleunigung derart, daß die Zeiger der beiden Instrumente in ' an sich bekannter Weise über Kreuz liegen (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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