DE7931C - Geschwindigkeitsmesser für Eisenbahnzüge - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

1879.

Klasse 2O.

FRIEDRICH PETRI in MÜNCHEN und SIEMENS & HALSKE in BERLIN. Geschwindigkeitsmesser für Eisenbahnzüge.

Patentirt im Deutschen Reiche vom I. März 1879 ab.

Die Wirkung des Apparates beruht auf dem Princip, die Umgänge eines Rades, dessen Umfang bekannt ist, zu zählen und aus den sich hiernach ergebenden Weglängen die Fahrgeschwindigkeit in irgend einer Zeiteinheit direct zu ersehen oder graphisch darzustellen. Ebenso läfst sich umgekehrt mittelst des. Apparates die Zeit ermitteln oder direct ersehen, die zur Zurücklegung einer bestimmten Weglänge oder Tourenzahl erforderlich ist.

Es zeigt also der Apparat direct die Geschwindigkeit pro Zeiteinheit in irgend einem Längenmafs ausgedrückt..

Zur Erreichung der angegebenen Zwecke besteht der Apparat aus nachstehenden, den einzelnen Verrichtungen entsprechenden Theilen, welche einzeln functioniren und unter sich in geeignetem Zusammenhange stehen, und zwar :

1. dem Uhrwerk,

2. dem Zeiger werk,

3. dem Signalwerk,

4. dem Registrirwerk,

5. dem Triebwerk.

Das Uhrwerk ist ein den vorliegenden Zwecken angepafstes Werk mit Ankergang, Fig. ι bis 3, bestehend aus den Rädern 3, Si, Steigrad, Anker, Unruhe etc. Das Federhaus /₃ sitzt auf der Welle des Rades 3. Das Aufziehen der Uhr wird durch denselben Mechanismus bewirkt, der die Rotationen des Laufrades, dessen Umgänge gezählt werden sollen, nach dem Apparat überträgt.

Dieser Mechanismus, der durch das später zu erläuternde Triebwerk in Gang gesetzt wird, ist aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich.

Mit dem um die Axe χ drehbaren Hebel Zz₁ ist ein Stück h_z fest verbunden, welches durch die Wirkung des Triebwerkes in schwingende Bewegung gesetzt wird.

Am oberen Ende des Stückes Zz₂ befindet sich eine Rolle, welche auf eine sich gegen dieselbe anlehnende starke Feder /₂ wirkt. Diese Feder trägt eine Sperrklinke Ze₁, welche in die Zähne des Aufziehsperrrades 3 eingreift, welch letzteres durch die Contresperrklinke i₂ am Rückgehen gehindert wird.

Die Feder /₂ ist stark genug, um den Gegenzug des Federhauses/₃ der Uhr zu überwinden. Es wird also durch die Schwingungen des Stückes h_% das Aufziehen der Uhr bewirkt. Ist die Uhr ganz aufgezogen, so bleibt die Feder./₂ so lange aufser dem Bereiche des Stückes A₂, bis wieder ein weiteres Aufziehen möglich wird. Die Feder /₂ könnte auch am Theil h_% befestigt sein, auch selbstredend durch ein Gewicht ersetzt werden.

An der Uhrfederaxe befindet sich, wie an den meisten besseren Uhren, eine sogenannte Stellung, die sich durch ihre neue und eigenthümliche Construction auszeichnet und daher hier besonders erwähnt werden mufs.

An dem Theile der Federhausaxe nächst dem Aufziehrad 3 sitzen, den Grenzen für den Ablauf und das Aufziehen der Uhrfeder entsprechend auf der Axe x_t , Fig. ι ο und 11, mehrere, im vorliegenden Falle zwei, lose Scheiben a und b, und auf dem letzten Ende der Axe x_x fest eine Nase h.

Beim Aufziehen der Feder f_z dreht sich zunächst das Sperrrad 3 mit dem Stift e. Sobald derselbe bis zu dem Stift d gelangt ist,* nimmt er die mit diesem Stift fest verbundene Scheibe b mit, welche auf der Rückseite den festen Stift e trägt. Nach weiterer Umdrehung, die nun 3 und b gemeinsam machen, lehnt sich der Stift e gegen den Stift f und nimmt die Scheibe a, an welcher / befestigt ist, gleichfalls mit. Die beiden Scheiben machen nun mit dem Sperrrad 3 den fortgesetzten Umgang, wonach sich endlich der auf der Rückseite der Scheibe a befindliche Stift g gegen die auf der Axe χ, festsitzende Nase h anlehnt und das weitere Aufziehen der Feder verhindert.

Beim Gang der Uhr nimmt der Vorgang in derselben Folge rückläufig seinen Verlauf, bis der Stift d sich schliefslich gegen die Rückseite des Stiftes c anlehnt und dadurch den weiteren Ablauf der Feder hindert. Diese Einrichtung hat gegen das gewöhnlich zu dem gleichen Zweck verwendete Andreaskreuz den Vorzug gröfserer Einfachheit, Sicherheit und Dauer.

Das Uhrwerk hat mehrfache Verrichtungen zu erfüllen und schliefst daher noch mehrere Vorrichtungen in sich, auf welche wir bei den weiter zu erläuternden Theilen des Apparates zurückkommen werden.

Das Zeigerwerk, also derjenige Theil des Apparates, an welchem die auf eine bestimmte Zeiteinheit entfallende Tourenzahl oder Weglänge (also z. B. Umgänge pro Minute, oder

Meter pro Sekunde, oder Kilometer pro Stunde, oder dergl.) direct abgelesen werden kann, besteht im wesentlichen aus einem mit Sperrradzähnen versehenen Rade i, in welches die an dem früher schon erwähnten schwingenden Stück h_% befestigte Sperrklinke k_% eingreift. Das Rad ι wird also durch die Oscillationen, welche vom Laufrade aus auf A₁ übertragen werden, in der Richtung des Pfeiles gedreht, und zwar um so rascher, je schneller die Oscillationen sich wiederholen. Die Bewegung des Rades ι steht aber in directem Verhältnifs zu der Geschwindigkeit, in welcher sich die betreffende Axe oder das Fahrzeug, an welchem der Apparat befindlich ist (Eisenbahnzug oder dergl.), fortbewegt und zwar wird Rad ι bei jeder Umdrehung des Laufrades um einen Zahn vorwärts gerückt; £₄ ist die zur Wirkung der Klinke k₃ erforderliche Contresperrklinke. Nach einer bestimmten Zeit (im vorliegenden Falle nach 15 Secunden) werden die Sperrklinken i₃ und ka durch den unter dem Einflüsse der mit dem Uhrwerk verbundenen Scheibe S₁ stehenden Hebel A₃, Fig. 1, aufser Thätigkeit gesetzt, das Rad 1 springt unter dem Einflüsse der Feder /₄ in die Ruhelage zurück, worauf sich nach einer weiteren bestimmten Zeit (im vorliegenden Falle 15 Secunden) durch Wiedereinrücken der Sperrklinken k_% und k_A dasselbe Spiel wiederholt. Es wird also jeweil in bestimmten Zeiträumen die innerhalb der 15 Secunden zurückgelegte Weglänge direct durch die Bewegung des Rades 1 ausgedrückt, welches bei rascherem Gang in derselben Zeit weiter vorwärtsschreitet als bei weniger rascher Bewegung des Laufrades.

Um die verschiedenen Stellungen des Rades sichtbar erscheinen zu lassen, ist ein Zifferblatt am vorderen Theile des Apparates vorhanden, über welches ein Zeiger gleitet, der im Innern des Werkes mit dem Rade 2 verbunden ist, welches dem Gange des Rades 1 dadurch folgt, dafs sich der am Rade 2 befindliche Stift a₂ gegen den am Rade 1 befindlichen Mitnehmer a_x, Fig. 2, lose anlehnt.

Dieses zweite Rad 2 und mit ihm der erwähnte Zeiger, welche nach Ablauf der 15 Secunden, während welcher das Rad 1 im Gange war und dann wieder in die Ruhestellung zurückfiel, in der höchsten Lage durch Sperrklinke k_& zurückgehalten werden, zeigen also am Zifferblatt direct an, welche Geschwindigkeit während der letzten Zählung herrschte. Der Zeiger verbleibt in dieser Stellung bis kurz vor dem Zeitpunkt, zu dem das Rad 1 in einer erneuten Wegmessung seinen höchsten Stand erreicht hat. In diesem Moment wird die Klinke k_b für einen Moment ausgehoben und das Rad 2 freigegeben, welches dann, wenn die Geschwindigkeit in der Abnahme begriffen ist, unter dem Einflüsse der Spiralfeder^ gegen den Mitnehmer a_t des Rades 1 zurückfällt, oder, wenn die Geschwindigkeit gröfser geworden, möglicherweise schon von diesem erreicht ist i und bis zum höchsten Punkt mitgenommen wird. Die neue Einstellung erfolgt wie die erste.

Es wird hiernach bei dem vorliegenden Apparat alle halbe Minute eine Angabe über die Geschwindigkeit erzielt, welche in den letzten 15 Secunden herrschte, und ferner wird erreicht, dafs die letzterzielte Geschwindigkeit stets an dem Zeiger des Zifferblattes so lange sichtbar bleibt, bis eine neue Zählung erfolgt ist, Jäü' die dann der Zeiger ohne Zeitverlust durch den Apparat eingestellt wird.

Um zu constatiren, ob eine festgesetzte höchste Geschwindigkeit überschritten worden, ist aufser dem bereits genannten Zeiger ein Maximumzeiger vorhanden.

Aufserdem ist aber, um darauf aufmerksam zu machen, dafs die höchste zulässige Geschwindigkeit erreicht bezw. überschritten worden ist, ein Läute- oder Signalwerk vorhanden, welches selbstthätig in Gang kommt, sobald der höchste zulässige Geschwindigkeitsgrad, auf den der Apparat eingestellt worden, überschritten wird.

Zu diesem Behufe ist in Verbindung mit dem Zeiger des Apparates eine Scheibe S₂ verbunden, welche verstellbar ist und durch Preisschrauben festgestellt werden kann. Diese Scheibe wird auf den betreffenden Geschwindigkeitsgrad eingestellt, derart, dafs dieselbe, sobald jener überschritten wird, mit dem vorhandenen zahnförmigen Vorsprung gegen den Hebel A_A drückt und dadurch bewirkt, dafs das um den Punkt e drehbare Stück, mit welchem der Hebel in Verbindung steht, mit seinem vorderen, in eine federartige Contresperrklinke auslaufenden Ende k-, in die Zähne des Rades 4 eingreift, wodurch die Sperrklinke k_&, die mit dem schwingenden Stück A₂ gleichzeitig sich bewegt, zur Wirkung gelangt und das Rad 4 um seine Axe dreht. Auf diesem Rade 4 sitzt ein Daumen g, der in einen ähnlichen Daumen eingreift, welcher, auf der Welle fest ist, die den Glockenhammer trägt. Hierdurch werden bei jedem Umgange des Rades 4 zwei Schläge auf die Glocke bewirkt. Das Läuten währt so lange, bis die Geschwindigkeit in die festgesetzte Grenze zurückkehrt.

Der Maximumzeiger, der an der vorderen Glaswand des Apparates sitzt, wird durch einen am Zeiger des Apparates sitzenden Stift i mit fortgenommen und bleibt auf dem höchsten Stand stehen; derselbe kann nur zurückgestellt werden, wenn der Schlüssel zum Oeffneri der Zifferblattscheibe vorhanden ist.

Das Registrirwerk. Um die Angaben des Apparates graphisch darzustellen, kann mit dem Apparat ein Registrirwerk in Verbindung gebracht werden. Dasselbe giebt in gleichen, den Intervallen für die Zeigerstellung entsprechenden Abständen, die also im vorliegenden Fall je eine halbe Minute repräsentiren, auf einem Papierstreifen das Resultat der Wirkung des Zeigerwerkes graphisch an.

Zu diesem Behufe wird ein breiter Papierstreifen auf die Rolle r, Fig. 6 und 7, gewunden, der von dieser Rolle aus unter einen Stift/, und von da zwischen den Walzen y und j>, hindurch nach unten geführt wird. Der Stift/, ■ sitzt an einem Hebel q, der über eine Stange -gleitet, die eine seitliche Verschiebung des l-Öaickes q über die ganze Breite des Papier-ϊ: Streifens zuläfst.

Um diese Seiten verschiebung zu bewirken, steht eine Stange W₁, Fig. 6 und 7, mit dem Stück q in Verbindung, welche an ihrem oberen Ende in eine Gabel sich erweitert, die über einem Stab .S seitlich verschoben werden kann. Die Gabel trägt an ihren oberen Zinken eine Zahnstange w_%, die in die Zähne des Rades f eingreift. Das Rad f sitzt aber auf der Axe fest, an welcher auch das Rad 1 festsitzt, welches, wie schon erwähnt, durch die Umgänge des Laufrades seine Bewegung erhält. Der Schlitten und mit ihm zuletzt der Stift p_t folgen also ganz direct dem Gange des Rades 1, und es erübrigt daher nur, den Stift/, an der höchsten Stelle in das Papier einzuschlagen, um den höchsten Stand des Zeigers auf dem Papier zu markiren, und ferner, wenn dies geschehen , den Papierstreifen wieder um eine kleine Länge vorzuschieben, um für eine weitere Marke Platz zu gewinnen.

Diese beiden Operationen werden gemeinsam durch den Mechanismus ausgeführt.

In dem Uhrwerk, auf dem schon erwähnten Rade S₁, Fig. 1, sind drei Stifte p₂ /₂ /2» Fig. 6, angebracht, welche auf den Hebel A₆ wirken, der durch eine Stange W₃ mit dem Winkelstück /i_&, Fig. 7, verbunden ist, welchletzteres also durch die Stifte/, /₂/₂ langsam aufgehoben wird und vom höchsten Punkt dann plötzlich abfällt.

Während des Aufhebens wird die Sperrklinke /J₉, welche auf der Papierwalze festsitzt, das Papier vorrücken, während zugleich der Hammer m, Fig. 7 und 9, gehoben wird. Sobald der Hebel /z₆ von einer der hohen Stellen des Triebrades abfällt, fällt auch der Hammer m ab und schlägt auf das vordere Ende des Stückes q, wodurch der Stift /, in das Papier eindringt, eine kleine Marke daselbst hinterläfst und dann wieder durch die Gegenwirkung der Feder ν ausgehoben wird, worauf wieder das Papier vorrückt, und so fort.

Der Papierstreifen enthält hiernach in gleichen Abständen die verschiedenen aufgefundenen Geschwindigkeiten und wird, wenn z. B. an einem Eisenbahnzüge angebracht, auch die Zeit markiren, während welcher der Zug stille stand, da das Uhrwerk etwa eine halbe Stunde geht und die Förderung der Papierbewegung und die Markirung der Stiftstellung unabhängig von den übrigen Theilen des Apparates ausschliefslich durch das Uhrwerk bewirkt wird. Ein solcher Papierstreifen hat dadurch etwa die Form wie Fig. 12.

Das Triebwerk. Um den Gang eines Laufrades auf den Apparat zu übertragen, wenn der Apparat an einem Eisenbahnwagen angebracht werden soll, kann an der Axbüchse q, Fig. 4 und 5, ein besonderer Theil ν angebracht werden, welcher auf einer Welle einerseits einen Krummzapfen und andererseits einen Arm oder Scheibe mit Ausschnitt trägt, welche durch einen excentrisch an der Stirnfläche der Radaxe sitzenden Stift mitgenommen wird. Die Bewegung kann von der auf dem Krummzapfen w befindlichen Gabel y aus beliebig fortgeleitet und im vorliegenden Fall nach dem Stück A₁, Fig. 1, übertragen werden. Es kann auch der mitnehmende Stift an der Welle sitzen und in eine Vertiefung der Radaxe eingreifen, oder die Bewegung unter Weglassung der Welle durch ein drehbar und excentrisch an der Stirnfläche der Radaxe befestigtes Stück mitgenommen werden.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Die Messung von Geschwindigkeit in continuirlicher Wiederholung in der Weise zu bewirken, dafs man eine Bewegung von constanter Geschwindigkeit jedesmal so lange vor sich gehen Iäfst, als der Theil, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, zur Zurücklegung eines bestimm ten Weges braucht; dieselbe dann wieder rückgängig macht und dies Spiel in fortwährender Wiederholung auftreten Iäfst, im wesentlichen wie beschrieben und gezeichnet.

2. Die Uebertragung des Maximums dieser sprungweisen Bewegungen auf einen sonst ruhenden Zeiger, welcher eine dauernde Ablesung der jeweiligen Geschwindigkeiten gestattet, in der beschriebenen Weise.

3. Die Art der Uebertragung der Umgänge einer Welle oder eines Laufrades in eine hin- und hergehende Bewegung von der Stirnfläche der Radaxe aus durch eine daselbst angebrachte Vertiefung oder einen eben solchen Vorsprung.

4. Die Art des Aufziehens des Uhrwerkes je nach Bedürfnifs durch das laufende Wagenrad unter Benutzung einer sich spannenden Feder oder eines Gewichtes, wie beschrieben.

5. Die im Text näher beschriebene Uhrfederstellung mittelst loser Ringe mit Versperrungen.

6. Der beschriebene Mechanismus, welcher bei bestimmter Zeiger- oder Axenstellung die Glocke so lange zum Tönen bringt, als diese Stellung vorhanden ist.

7. Das Verfahren zur Fortbewegung des Papierstreifens und zur Einschlagung der Marken, welche durch ihre Lage die jeweilige Geschwindigkeit markiren oder beschreiben.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.