Titel: | Neuerungen an Vorrichtungen zum Anzeigen und Aufschreiben von Fahrgeschwindigkeiten. |
Fundstelle: | Band 295, Jahrgang 1895, S. 183 |
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Neuerungen an Vorrichtungen zum Anzeigen und
Aufschreiben von Fahrgeschwindigkeiten.Vgl. 1880 238 * 353.* 455. 1887 263
* 72.
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Vorrichtungen zum Anzeigen und Aufschreiben von
Fahrgeschwindigkeiten.
I. Geschwindigkeitsanzeiger und Registrirer von Dr. M.
Hipp.
Der bekannte Hipp'sche Geschwindigkeitsmesser (vgl. Schweizerische Bauzeitung, 1891 S. 21 und S. 25) ist in
jüngster Zeit durch Ingenieur Favarger mehrfach
abgeändert und vervollkommnet worden, so dass dieser Apparat nunmehr die
nachstehende Form und Einrichtung besitzt: Das Aeussere des einfachen Instrumentes,
nämlich des sogen. Tachymeters, welches lediglich die
Aufgabe hat, die jeweilige Fahrgeschwindigkeit anzuzeigen, ohne diese dauernd anzumerken, zeigt
Fig. 1 in ¼ der natürlichen Grösse. Hinter einem
bogenförmigen, verglasten Ausschnitt des aus Feinguss hergestellten Apparatgehäuses
ist die Kreistheilung sichtbar, auf der die verschiedenen Geschwindigkeiten durch
Ziffern, welche Stundenkilometer bedeuten, bezeichnet werden. Ein vor dem
Theilungsbogen spielender, schwarzbemalter Zeiger weist jeweilig auf jenen
Theilstrich bezieh. jene Zahl, welche der augenblicklichen Geschwindigkeit des Eisenbahn- oder Tramwayfahrzeuges o.
dgl. entspricht, mit dem der Apparat in Verbindung gebracht ist. Bei den Bewegungen
des besagten Zeigers nimmt derselbe auch noch einen zweiten, weissbemalten Zeiger
mit, der dem ersteren jedoch nur nach rechts, nie aber nach links folgen kann und
der daher stets an dem äussersten Theilungsstrich stehen bleibt, bis zu welchem er
während der Fahrt vorgeschoben worden ist. Der Tachymeter bietet auf diese Weise, obwohl seine Hauptbestimmung lediglich
darin liegt, dem Führer einer Locomotive oder sonst eines Fahrzeuges jederzeit
erkennen zu lassen, wie rasch er fährt, gleichzeitig eine sichere Controle darüber,
ob auf der letzten Fahrt eine Ueberschreitung der erlaubten äussersten
Fahrgeschwindigkeit stattgefunden hat, und in welchem Maasse. Vor jeder neuen Fahrt
ist deshalb der weisse Controlzeiger immer wieder nach links auf den niedrigsten
Stand zurückzustellen; was jedoch nur bei geöffnetem Gehäuse geschehen und also auch
nur von dem damit ausdrücklich betrauten Aufsichtsbeamten bewerkstelligt werden
kann.
Textabbildung Bd. 295, S. 184
Fig. 1.Geschwindigkeitsmesser von Hipp.
Wenn nebst dem Geschwindigkeitsanzeiger auch ein Registrirwerk vorhanden sein soll,
so erhält der entsprechend grössere Verschlusskasten, dessen innere Einrichtung
durch die Fig. 3 bis
7 erläutert wird,
die in Fig. 2 – wieder in ¼ der natürlichen Grösse –
gekennzeichnete trommelförmige Gestalt.
Mit Hilfe einer Welle a (Fig. 3 bis 5), der Zahnräder a1 und b1, der
Schraubenspindel b und des Triebrades c überträgt sich die veränderliche Geschwindigkeit des
zu controlirenden Fahrzeuges auf die wagerecht gelagerte Achse d, auf welcher das Ankerrad f (Fig. 1, 2, 6 und 7) festsitzt. Das
letztere, welches sich stets nur wie der Zeiger einer Uhr von links nach rechts
dreht, besitzt also jederzeit eine Geschwindigkeit, welche jener des zu
controlirenden Fahrzeuges, von dem die Welle a
angetrieben wird, proportional ist. Vom Rade f erhält
auch der Zeiger p (Fig. 6), welcher sich vor
dem Theilungsbogen p1
(Fig. 1 und 2)
bewegt, seinen Antrieb; allein die Bewegungsübertragung darf hier keine directe
sein, da der Zeiger ja keine Umdrehungen machen soll, sondern nur den der jeweiligen
Geschwindigkeit angemessenen Platz vor der Bogentheilung einnehmen und demnach eine
Anordnung haben muss, welche ihm gestattet, ebensowohl von links nach rechts,
als wie von rechts nach links seinen Weg zu nehmen. Zu dem Ende steht der Zeiger
lediglich mit dem Doppelrahmen e e1 (Fig. 6) in fester
Verbindung; während der letztere auf der Hauptachse d
nur lose aufgesteckt ist; zwischen e und e1 hat das auf
d festsitzende Ankerrad f seinen Platz und in die Zähne desselben greift ein zweizahniger
Uhrenanker g (Fig. 6 und 7) ein, welchen die in
den Rahmenstücken e und e1 gelagerte Achse i trägt. Auf i sitzt auch ein Arm h fest, der mittels des Stahlstiftes i1 in den
Schlitz eines zweiarmigen, um die Achse Z schwingenden
Pendels k eingreift, das einestheils aus einem
einfachen prismatischen Metallstück, anderentheils aus einem geschlitzten
Bogenstücke gebildet ist. Ein zweiter Theil der Zeigeranordnung besteht aus dem auf
der Achse m (Fig. 3 bis 5) festsitzenden
Zahnradbogen n und der regulirbaren Spiralfeder F, welche durch Vermittelung eines um m gewundenen Stahlbandes J
bestrebt ist, den Zahnbogen n stetig von rechts nach
links zu drehen. Zur Verbindung dieses Theiles mit dem Zeigerrahmen nebst Ankerung
und Pendel dient das an dem rückwärtigen Rahmentheil e1 angeschraubte, also auf d (Fig. 5 und 6) nur lose laufende
Zahnrad l, welches in n
eingreift.
Textabbildung Bd. 295, S. 184
Fig. 2.Geschwindigkeitsmesser von Hipp.
So lange der Apparat sich im Zustande der Ruhe befindet, liegt
der Zeiger bezieh. der Zeigerrahmen so weit nach links, dass p ausserhalb der Bogentheilung gelangt und also unsichtbar ist, wobei der
Stift i1 (Fig. 7) den tiefsten
Punkt im Pendelschlitze einnimmt. Sobald jedoch das Rad f in Umdrehungen versetzt wird, bringen die Zähne desselben den Anker in
Schwingungen, welche jedoch anfänglich durch das Gewicht des Pendels eine
Behinderung erfahren, die um so wirksamer ist, je näher sich der Stift i1 dem Aufhängepunkt
z befindet; es zieht in Folge dessen f den Anker und somit auch den Zeigerrahmen und den
Zeiger nach rechts mit, wobei die Schwingungen des Ankers g nach und nach häufiger werden, je mehr i1 im Pendelschlitze vorwärts rückt, bis endlich die
Ankerbewegung mit der des Ankerrades übereinstimmt, d.h. bis die Schwingungen von
g ebenso rasch erfolgen, als Zähne von f durchpassiren. In diesem Falle wird ein weiteres
Mitnehmen des Zeigerrahmens durch f nicht mehr
erfolgen, sondern der Zeiger bleibt an jener Stelle der Bogentheilung stehen, welche
der augenblicklichen Geschwindigkeit des Rades f
bezieh. des zu controlirenden Fahrzeuges entspricht. Bei der Verminderung der
Geschwindigkeit ist es ersichtlichermaassen der Einfluss der Feder F, welcher es bewirkt, dass der Zeigerrahmen stets im
gleichen Maasse zurückgeht, als sich f langsamer dreht.
Ueberhaupt ist der richtige Gang des Zeigers bei sonst fehlerloser Anordnung von der
Spannung der Feder F abhängig und es unterliegt
keinerlei Schwierigkeiten, die letztere, wenn sich ausnahmsweise ein Anlass hierzu
ergeben sollte, mit Hilfe der Stellschrauben q, q1 (Fig. 3 bis 5) zu berichtigen. Der
Apparat wird hierzu von der Locomotive o. dgl. abgenommen und in irgend einem
Versuchsraume in senkrechter Lage festgemacht; sodann wird die Antriebwelle a mit der Hand in Umdrehungen versetzt, wozu man sich
einer Kurbel bedient, die sich aus einem nächstbesten Holzstücke als Arm und einem
darin eingeschlagenen Drahtstift als Handgriff leicht herstellen lässt. Diese
Umdrehungen müssen allerdings möglichst gleich-massig und so rasch erfolgen, dass
der Zeiger auf einem bestimmten Punkt der Bogentheilung – am besten ist es, wenn man
hierzu die Mitte der Theilung wählt – ruhig stehen bleibt. Dann wird mit Hilfe
der Taschenuhr festgestellt, wie viel Umdrehungen in 1 Secunde zur Herstellung der
Mittelstellung des Zeigers erforderlich sind. Erweist sich diese Zahl grosser oder
kleiner, als sie mit Rücksicht auf den Umfang jenes Rades am Fahrzeuge, von dem der
Antrieb bei der regelrechten Verwendung des Messapparates sonst ausgeht, der
Rechnung nach sein sollte, so muss die Spirale F
ersterenfalls stärker gespannt, hingegen letzterenfalls nachgelassen werden.
Textabbildung Bd. 295, S. 185
Geschwindigkeitsmesser von Hipp.
Die oben geschilderte, ebenso sinnreiche als einfache Vorrichtung bildet also den
eigentlichen Geschwindigkeitsanzeiger, und werden
solche Apparate, ob mit oder ohne Schreibwerk, an der Erzeugungsstelle, Peyer, Favarger und Co. in Neuenburg, Schweiz, in der
Regel nur in vier verschiedenen Abstufungen, d.h. nur für gewisse
Geschwindigkeitsgrenzen angefertigt, nämlich für 5 bis 20, 10 bis 40, 20 bis 80 und
30 bis 120 Stundenkilometer.
Das Schreibzeug für die vollständigen Apparate (Tachygraphen) besteht aus dem
Papierstreifen mit der Streifenführung und aus der Vorrichtung zum Hervorrufen der
Zeichen. Der 4 mm breite, mit vorgedruckten Theilungen versehene Papierstreifen w (Fig. 3 und 5) wird durch ein
äusserst genau gehendes Uhrwerk E1
E2 von der
Rolle R (Fig. 3) abgewickelt und
zwischen den beiden Walzen D1 und D2 durch die Führung x3 (Fig. 1)
gezogen. Von den genannten Walzen ist bloss die erstere vom Uhrwerk angetrieben,
während die letztere in einem drehbaren Lagerbügel liegt, den eine Feder von oben
gegen den Papierstreifen presst, so dass sich D2 nur durch Reibung mitdreht; in D1 sind an den beiden
Enden der Walze, am Umfange, je 5 mm von einander entfernte Stahlspitzen eingesetzt,
welche sich in den vorbeigehenden Papierstreifen eindrücken und längs desselben
ununterbrochen zwei parallele Punktreihen hervorbringen, die ein genaues Bild der
Zeit – in Minuten angegeben – darstellen.
Textabbildung Bd. 295, S. 186
Geschwindigkeitsmesser von Hipp.
Der Lauf des Uhrwerkes ist nämlich so einregulirt, dass
regelmässig in 1 Minute ein 5 mm langes Streifenstück abgewickelt und an der
Schreibvorrichtung vorüber geführt wird. Die letztere besteht aus einem stählernen,
mit einer kleinen scharfen Schneide versehenen Stift v
(Fig. 5), der an
einem Arm t verstellbar angebracht ist; t kann längs einer Gleitstange durch den oben
gabelförmig gestalteten Arm S verschoben werden. Der
Arm S steckt auf der Achse r fest, die zugleich das Kegelrad S1 trägt, und das letztere greift in ein
zweites Kegelrad S2
ein, das auf der Achse m festsitzt; S bewegt sich also proportional mit dem früher
betrachteten Zeigerwerke und verschiebt auch im gleichen Sinne den Arm t. Das Einschlagen des Stiftes v ins Papier besorgt das Rad R2 durch fünf Daumenstifte 1, 2, 3, 4 und 5, welche
den Arm v1 des
federnden Schlagrahmens t1 beim Vorbeigehen zur Seite drücken und auf
diese Weise die Schlagfeder spannen. Sobald dann der Daumenstift den Arm v1 wieder los
lässt, schnellt die Schlagfeder den Arm t in die Höhe,
so dass der Stift v einen Punkt in den Papierstreifen
einschlägt. Das Zahnrad R2 erhält seinen Antrieb von dem auf der
Achse d sitzenden Rade R1 und der Abstand von Punkt zu
Punkt im Papierstreifen entspricht also einer bestimmten Weglänge, welche das zu
controlirende Fahrzeug zurückgelegt hat. Die Anzahl und die Stellung der
Daumenstifte 1, 2, 3 . . . wird übrigens gleich bei der
Herstellung der Apparate den Maximalgeschwindigkeiten, für welche die
Anzeigertheilung eingerichtet ist, angepasst und so gewählt, dass die Punktabstände
genau 25, 50, 100 oder 200 m zurückgelegten Weges darstellen. Auf den Papier
streifen entsteht ein Bild, wie es sich aus Fig. 8
ersehen lässt; die vorgedruckten Längslinien entsprechen der Lage des Schreibstiftes
bei 20, 30, 40 . . . Stundenkilometer Fahrgeschwindigkeit und sind mit den
betreffenden Ziffern beschrieben. Eine allfällige Ueberschreitung der normalen
äussersten Fahrgeschwindigkeit macht sich also auf den ersten Blick ersichtlich; die
Anzahl der Punkte, welche zwischen je zwei von der Walze D1 vorgedruckten Minutenpunkten
vorhanden ist, lässt ersehen, wie viel mal die der Bauart des Apparates
entsprechende Weglänge innerhalb 1 Minute zurückgelegt wurde, und danach die
Fahrgeschwindigkeit leicht und schnell ganz genau berechnen.
Textabbildung Bd. 295, S. 186
Fig. 8.Geschwindigkeitsmesser von Hipp.
Das Aufziehen des Uhrwerkes, welches den Papierstreifen an der Schreibvorrichtung
vorüberführt, geschieht nicht mittels eines Schlüssels mit der Hand, sondern durch
zwei Daumenstifte I und II
(Fig. 5), welche aus
der rautenförmigen, gleichfalls auf der Hauptachse d
festsitzenden Scheibe N nach rückwärts hin vorstehen.
Jedesmal, so oft einer der genannten Daumenstifte an den zweiarmigen Hebel x gelangt, wird dieser nach rechts gerückt, wobei die
gegen das Sperrad E1 des Uhrwerkes federnde Klaue x1 über die Zähne weggleitet; ist der Daumenstift an
x vorüber, so wird die Spirale F1 wirksam und
bringt x wieder in die Ausgangsstellung zurück, wobei
Ei durch x1 um ein Bogenstück gedreht bezieh. das Uhrwerk
aufgezogen wird. Das letztere läuft nach jeder Unterbrechung der Fahrt stets noch 25
bis 30 Minuten weiter, und somit gibt der Papierstreifen für Eisenbahnzüge, bei welchen in
der Regel so lange Aufenthalte ohne zwischenfallende Verschiebungen nicht vorkommen,
ein vollkommenes Bild der ganzen Fahrt einschliesslich der Aufenthalte. Um den
Streifen zur Controldurchführung aus dem Apparate entnehmen zu können, ohne erst den
eigentlichen, gusseisernen Schutzkasten öffnen zu müssen, ist seitwärts an diesem
ein Streifensammler aus Weissblech eingefügt, der, mit einem vom Controlbeamten
leicht zu öffnenden Deckel versehen, die Streifen ab nähme ganz rasch und bequem
ausführen lässt.
Gegenüber der alten Hipp'schen Form bestehen die an den
neuen Apparaten zu beobachtenden wesentlichsten Abänderungen in der einfachen
Bewegungsübertragung mittels der Welle und dem Schneckengetriebe anstatt des früher
benutzten, aussen am Kasten angebracht gewesenen Hebels, und dann darin, dass jetzt
die Punkte der Controlcurve am Papierstreifen nicht durch das Uhrwerk, sondern durch
das zu controlirende Fahrzeug selbst erzeugt werden. Die erstgedachte Neuerung
gewährt einen äusserst ruhigen Antrieb; übrigens ist ohnehin zu dem Betriebe des
Apparates nur eine ganz geringe, kaum nennenswerthe Kraft nöthig. Die geänderte
Curvenherstellung am Streifen bietet den Vortheil, dass je grösser die
aufzuzeichnenden Geschwindigkeiten sind, sich die Curve um so übersichtlicher und
deutlicher gestaltet; ferner gewährt der Streifen eine untrügliche Gegencontrole für
die Richtigkeit des Zeigerlaufes sowie für das richtige Arbeiten des
Gesammtapparates überhaupt.
Dass der Streifen wie der Zeiger die jeweiligen Geschwindigkeiten nicht erst
hinterher, sondern stets gleichzeitig angeben, braucht
wohl nicht mehr wiederholt zu werden. Das Gesammtgewicht eines
Geschwindigkeitsanzeigers (Fig. 1) beträgt 7 k, jenes
eines vollständigen Apparates mit Registrirwerk (Fig.
2) 12 k. Die Unterhaltung besteht eigentlich nur im rechtzeitigen
Schmieren der reibenden Theile, insbesondere des Lagers der Antriebwelle, und im
Einziehen neuer Papierstreifen, was allerdings mit angemessener Vorsicht
durchzuführen ist.
Der Apparat soll thunlichst unter Dach, in nächster Nähe des Maschinenführers Platz
finden und wird am besten auf einer senkrecht stehenden, an der Galerie des
Führerstandes gut befestigten Holzplatte angeschraubt. Die Bewegungsübertragung vom
Fahrzeug bis zur Antriebwelle a geschieht bei
Locomotiven von einer Triebachse aus durch Zwischenschaltungen von Winkelrädern, die
so angeordnet sind, dass die Richtung des Antriebes im Apparate sowohl beim
Vorwärts- als Rückwärtsfahren dieselbe bleibt.
Es unterliegt selbstverständlich keiner Schwierigkeit, die geschilderten Apparate mit
oder ohne Registrirwerk durch eine einfache Abänderung der gewöhnlichen
Stundenkilometer-Eintheilung in eine Theilung für Umdrehungszahlen ebenso wohl für
die Controle stabiler Maschinen verwendbar zu
machen.
(Fortsetzung folgt.)