Titel: | Geschwindigkeitsmesser von G. Westinghouse in Philadelphia. |
Fundstelle: | Band 225, Jahrgang 1877, S. 240 |
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Geschwindigkeitsmesser von G. Westinghouse in Philadelphia.
Mit Abbildungen aus Taf.
III [b/1].
Westinghouse's Geschwindigkeitsmesser.
Georg Westinghouse, der Erfinder der bekannten und
weitverbreiteten Luftbremse für Eisenbahnen (*1877 223
18), hat zum Zwecke der Aufnahme von Zuggeschwindigkeiten einen Apparat construirt,
welcher, durch einen Riemen mit einer Zugachse verbunden, nicht sowohl die jederzeit
herrschende Geschwindigkeit angibt, sondern auch die Aufnahme von Diagrammen
ermöglicht. Fig.
7 und 8 zeigen denselben in der Form, wie er in einem Waggon aufgestellt werden
oder auch zu andern Meßversuchen verwendet werden kann, Figur 9 ist eine specielle
Anordnung zum Gebrauche auf Locomotiven.
In beiden Fällen dient als Maß der Geschwindigkeit der Druck ausströmenden Wassers,
dessen Austrittöffnung mit wachsender Geschwindigkeit verengt, mit abnehmender
Tourenzahl erweitert wird. Dieser Theil des Apparates, das stellbare Austrittventil
v, ist bei den Anordnungen gemeinsam und in Fig. 7 und 9 in zwei auf
einander senkrechten Schnitten dargestellt. Es befindet sich in der Mittelachse des Apparates und hat
eine Kautschukplatte aufgenietet, mittels welcher der links befindliche Druckraum
von der Ausströmöffnung getrennt ist. Die einzige Austrittöffnung des Druckwassers
besteht daher in der Bohrung des Ventiles v, und die
Größe der Austrittöffnung wird durch die Stellung des Ventiles bedingt. Dasselbe
wird nämlich einerseits durch die Wirkung des Druckwassers auf die Kautschukplatte
stets nach rechts gedrängt; dadurch würde sich die Spitze des Ventiles v von der Gegenplatte p
entfernen und so dem hinter p enthaltenen Druckwasser
freien Austritt gestatten; anderseits wird das Ventil durch die Wirkung der
Centrifugalkraft nach links gedrängt und so die Austrittöffnung verengert. Dies
geschieht dadurch, daß die Riemenscheibe R, mittels
welcher der Apparat mit einer Laufachse des Zuges verbunden wird, ein Gehäuse trägt,
in welchem zwei Centrifugalpendel q angebracht sind, die
mit ihren verticalen Armen den Hals einer Spindel s
umfangen, die einer Längsverschiebung fähig ist und dieselbe durch einen einarmigen
Hebel h (Fig. 9) reducirt auf die
Spindel t überträgt, welche mit dem Ventil in Verbindung
steht. Um dabei das Uebertragungsverhältniß reguliren zu können, läßt sich das
Gehäuse des Hebels h der Quere nach verschieben, wie
dies aus Figur
9 klar ersichtlich ist. Denken wir uns nun bei d gespanntes Wasser aus dem Kessel in den Apparat eintreten, um die Nadel
n nach links und durch die Passage m zurück einen Accumulator B
passiren, welcher den Zweck hat, die wechselnden Drücke auszugleichen, und endlich
zur Gegenplatte p kommen, so findet sich hier für die in
Figur 9
gezeichnete Stellung der Pendel q das Ventil v vollständig nach links gedrängt und die
Austrittöffnung verschlossen. Es wird daher das Wasser nahezu die Kesselspannung
haben und dieselbe an dem Druckmanometer, welches bei M
eingeschraubt wird, anzeigen. Sobald jedoch die Geschwindigkeit abnimmt, verschiebt
sich die Spindel s nach rechts, das Ventil v, unter dem Drucke des Wassers, folgt ihr nach und das
Druckwasser kann durch das Ventil v hindurch ins Freie
entweichen. In Folge dessen nimmt auch die Spannung hinter dem Ventile ab, und das
Manometer zeigt eine niedrigere Ablesung. Experimentell werden nun die verschiedenen
Drücken entsprechenden Geschwindigkeiten ermittelt und auf dem Manometer
aufgetragen, welches dann sofort die jeweilig herrschende Geschwindigkeit ablesen
läßt.
Die Genauigkeit wird jedoch dadurch beinträchtigt, daß die Kesselspannung selbst
nicht absolut constant erhalten werden kann, und es dürfte daher die jetzt zu
beschreibende Construction des Apparates entschieden vorzuziehen sein. Hier wird der
Druck des Wassers im Apparate selbst hergestellt und zwar, wie aus Figur 8 ersichtlich, durch
zwei kleine Pumpen, welche aus dem im Ständer angeordneten Wasserreservoir schöpfen.
Dieselben erhalten ihre Bewegung durch Kurbel und Zahnradübersetzung von der
Rohrwelle der Riemenscheibe R aus, wie in Figur 7
angedeutet ist, und schaffen das angesaugte Wasser durch die Kanäle a, welche mit einem Sicherheitsventile b in Verbindung stehen, nach c und von hier durch ein Ventil nach dem Accumulator A, der in Figur 8 weggelassen, in
Figur 7 im
Schnitt dargestellt ist. In denselben tritt das Wasser am Umfange der äußern
Bohrung, drückt je nach seiner Spannung den mit einer Kautschukplatte abgedichteten
und mit einer Spiralfeder gespannten Accumulatorkolben zurück und hebt dadurch die
mit demselben verbundene conische Nadel aus ihrer Bohrung, so daß das Wasser über
dieselbe hinweg in einem dünnen Ringquerschnitt entweichen und nach d gelangen kann. Von hier passirt es in ähnlicher Weise
einen zweiten Accumulator B und gelangt sodann, nachdem
auf diese Weise alle Stöße und Unregelmäßigkeiten der Pumpen aufgehoben sind, unter
ruhigem Drucke zu dem Austrittventile v, dessen
Functionirung schon beschrieben worden ist. Das Manometer wird auch hier wie bei dem
früher beschriebenen Apparate, an einer Bohrung M (Fig. 8)
angebracht, welche mit dem Druckraum hinter dem Ventile communicirt; gleichzeitig
kann man jedoch auch einen Indicator anbringen, um die Druck- resp.
Geschwindigkeitsschwankungen graphisch darzustellen.
Man wendet dazu einen gewöhnlichen Dampfmaschinen-Indicator an, nur mit
größerer Trommel von etwa 300mm Umfang und
gibt derselben durch die Schneckengetriebe x, y, z und
die Schnurwelle r eine langsam rotirende Bewegung, bei
welcher eine Trommelumdrehung etwa 600m
zurückgelegtem Weg entspricht. Dadurch erhält man äußerst interessante Diagramme,
welche speciell über die Vorgänge beim Bremsen der Eisenbahnzüge große Klarheit
verbreiten.
M.