Titel: | Neuere Vorrichtungen der französischen Eisenbahnen zum Anzeigen und Nachweisen der Zuggeschwindigkeiten. |
Fundstelle: | Band 316, Jahrgang 1901, S. 285 |
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Neuere Vorrichtungen der französischen
Eisenbahnen zum Anzeigen und Nachweisen der Zuggeschwindigkeiten.
Neuere Vorrichtungen zum Anzeigen und Nachweisen der
Zuggeschwindigkeiten.
I. Fahrgeschwindigkeitsmesser der
Paris-Lyon-Mittelmeerbahn.
Innerhalb des eisenbahnbetriebstechnischen Gebietes gibt es wohl kaum einen
Dienstbehelf, der so sehr angestrebt und auf so mannigfachen Wegen zu erlangen
versucht worden ist, als eine zweckmässige Einrichtung zur dauernden Feststellung
der fortlaufenden Zuggeschwindigkeiten. Abgesehen von den beiden Hauptgattungen der
in Rede stehenden Anordnungen, welche sich bekanntlich dadurch kennzeichnen, dass
ihre Wirksamkeit entweder von der Fahrstrecke in Abhängigkeit steht oder nicht,
teilt sich namentlich die zweite (vgl. D. p. J. 1881
238 * 353. 1883 245 * 19.
1887 263 * 72. 1895 295 * 183.
208 und 231. 1896 299 * 278) wieder in eine Reihe von
Untergruppen, von denen die Vorrichtungen, welche mittels Flüssigkeits- oder
Luftpumpen oder durch Hebelwerke mit Fliegkörpern oder endlich durch unmittelbare
Wegmessung wirken, die hervorragendsten sind. Zur allerletzt angeführten Gattung
zählt nun auch das von der Paris-Lyon-Mittelmeer-Eisenbahn bereits seit 10 Jahren
eingeführte, in Fig. 1
bis 3 dargestellte Mess-
und Schreibwerk, welches von der genannten Eisenbahngesellschaft zur regelmässigen
Kontrolle ihrer schnellfahrenden Züge verwendet wird, und in mehr als 400, in den
eigenen Werkstätten der Bahn erzeugten Exemplaren im laufenden Dienste steht.
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Anordnung
entspricht der neuesten für Züge bis zu 100 oder selbst 120 km Fahrgeschwindigkeit
geeignete Form, während die ältere, übrigens im wesentlichen ganz gleiche Anordnung,
nur für Fahrgeschwindigkeit bis 80, höchstens 90 km in der Stunde gut lesbare
Aufzeichnungen liefert. Mit Rücksicht auf die erhöhten Zuggeschwindigkeiten, für
welche die neuen Vorrichtungen zurecht gemacht werden mussten, war es zunächst
geboten, auch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel des Schreibzeuges gegen
früher zu beschleunigen, und zu diesem Ende sah man sich veranlasst, den Antrieb der
betreffenden bewegten Teile nicht bloss durch eine zeitweilig mit der Hand
aufzuziehende Uhrfeder zu bewerkstelligen, wie es bei den älteren Apparaten der Fall
gewesen ist, sondern durch eine kräftige Stahlspirale zu bewirken, welche durch die
Lokomotive im selbstthätigen Wege aufgezogen wird. Ausser dieser Hauptänderung weist
das neue Modell (1900) nur noch einige kleine Vervollkommnungen in der Art des
Schreibens und betreffs der fortschreitenden Bewegung der Schreibtrommel auf, welche
sich nach den 10jährigen Erfahrungen mit der Ursprungstype als wünschenswert
herausgestellt hatten, und von denen späterhin noch des näheren die Rede sein wird.
Die registrierende Vorrichtung (Fig. 1 bis 3) befindet sich in einem
an dem äusseren Gestellrahmen LL der Lokomotive
angeschraubten Blechkasten ZZ, dessen Vorder- und
Seitenwände als Thüren ausgeführt und während der Dienstfahrten stets durch Riegel
dicht verschlossen, sowie ausserdem plombiert sind; sie besteht aus zwei voneinander
unabhängigen Hauptteilen, nämlich aus der sich um ihre Achse drehenden und sich
zugleich ihrer Achse entlang bewegenden Schreibtrommel R nebst dem zugehörigen Räderwerke und aus den vier Schreibstiften r1, r2, r3 und r4, welche, ähnlich wie
Klavierhämmerchen angeordnet, mit ihren Schlägen auf dem Papiermantel der
Schreibtrommel vier Reihen Punkte hervorbringen, die entweder viereckig oder
dreieckig erscheinen, je nachdem das stossendeEnde an der Spitze des
betreffenden Hämmerchens vierkantig oder dreikantig geformt ist. Das Bethätigen der
Schreibstifte erfolgt durch die vertikale Welle x,
welche mit Hilfe der beiden gleich grossen Kegelräder K1 und K2 ihre Umdrehungen auf die
wagerechte Achse e f überträgt. Die Bewegung der von
unten durch den Boden des Kastens der Registrier Vorrichtung in das Innere der
letzteren emporragenden Welle x wird von der Lokomotive
bewirkt und zwar mittels eines Bügels, der an einer der Radkuppelungsstangen
aufgeklemmt ist, und nach Art eines Krummzapfens die Kurbel einer unterhalb des
vorgenannten Apparatkastens gelagerten wagerechten Zwischenachse antreibt. Auf
dieser letzteren sitzt eine Schraube ohne Ende, welche in ein 8zähniges
Schneckentrieb eingreift, das das untere Ende der Welle x (Fig. 1)
bildet. Das Lagergehäuse für die eben erwähnte wagerechte Kurbelachse ist mit jenem
für das als Schneckentrieb ausgebildete Achsen ende von x vereinigt und unmittelbar unter dem Apparatkasten ZZ an dem Traggestelle LL
der Lokomotive angemessen festgeschraubt. Vermöge dieser Anordnung wird also die
besagte wagerechte Zwischenachse mit der endlosen Schraube jedesmal eine volle
Umdrehung machen, so oft das Triebrad der Lokomotive eine solche vollendet, wogegen
die senkrechte Welle x erst dann sich einmal
herumdreht, wenn das Lokomotivtriebrad acht Umdrehungen gemacht hat.
Wie die Abbildungen es ersehen lassen, ist der Kasten ZZ
der Registriervorrichtung auf der Stegplatte LL des
Lokomotivgestelles mittels vier Schraubenbolzen F
befestigt, auf welchen der Boden, sowie die Decke des Kastens zwischen je vier
Spiralfedern HH bezw. GG
eingespannt wird, um hierdurch die Erschütterungen und Stösse, welche im Verlaufe
der Fahrt vorkommen, thunlichst unschädlich zu machen. Aus demselben Grunde besteht
auch die senkrechte Kegelradachse x nicht aus einer
einzigen steifen Stahlwelle, sondern aus zwei Stücken, von denen das untere eine im
Vierkant ausgelochte Kuppelhülse bildet, in welche das gleichfalls vierkantig
bearbeitete Ende des oberen Wellenstückes lose eingesteckt ist. Der letzterwähnte
Teil der Welle x wird sonach vom anderen bei seinen
Umdrehungen für alle Fälle mitgenommen, während unbeschadet dieser Abhängigkeit
jeder der beiden Wellenteile für sich in senkrechter Richtung verschiebbar bleibt,
und also bei Stössen der Lokomotive und Schwankungen des Untergestelles ganz nach
Bedarf nachgeben kann.
Es ist bereits weiter oben erwähnt worden, dass die weitere Uebertragung der
Radumdrehungen der Lokomotive auf die Schreibhämmer von der Welle x (Fig. 1 und 2) aus durch die beiden
Kegelräder K1
und K2 und die
wagerechte Welle ef erfolgt. Nachdem sich aber die
Drehrichtung dieser Welle in Uebereinstimmung mit der Fahrtrichtung der Lokomotive
ändert und die Schreibhämmer r1 und r3 ausschliesslich für die Fahrt nach vorwärts, die beiden Schreibhämmer r2 und r4 hingegen beim
Rückwärtsfahren der Lokomotive in Wirksamkeit treten sollen, so lässt sich diese
Uebertragung natürlich nicht direkt, sondern nur mit Hilfe gekuppelter Teile
bewerkstelligen. Zu dem Ende sitzt nur die Scheibe g
(Fig. 1) auf der
Welle ef fest, während rechts und links davon je ein
Schraubenrad und eine Stiftscheibe, die miteinander auf einer gemeinsamen, hohlen
Achse festsitzen, lose aufgesteckt sind. Auf der rechten Seite von g befindet sich in der ebenbesagten Anordnung das
Schraubenrad j und die Scheibe p1 mit den beiden einander genau
gegenüberstehenden Rollenstiften o1 und o2; auf der linken Seite von g sitzt in gleicher Weise das in Fig. 1 im Querschnitte
dargestellte Schraubenrad h nebst der Scheibe p2 mit den beiden
Rollenstiften n1 und n2. Im hohlen Innenraume der beiden Schraubenräder j und h sind nun je vier der Scheibe g zugekehrte, federnde Stifte vorhanden, während an g, rechts wie links, ebenfalls vier Daumen angegossen
sind, derart, dass sich die Federstifte der beiden Schraubenräder wie Riegel vor die
Daumen von g stellen, wenn e
f eine bestimmte Bewegungsrichtung besitzt.
Textabbildung Bd. 316, S. 286
Horizontalschnitt CD. Vertikalschnitt EF.
Was zuvörderst das Schraubenrad j
anbelangt, so stemmen sich dessen Federstifte nur dann gegen die Daumen von g, sobald und so lange die Welle ef sich in der gewöhnlichen Richtung, d. i. für die
Fahrt nach vorwärts, dreht, während bei der Drehung
nach entgegengesetzter Richtung die genannten Daumen vermöge ihrer Abschrägung ohne
weiteres die Federstifte von j zur Seite schieben und
an denselben vorübergleiten. Genau dieselbe Anordnung ist für h getroffen, nur im verkehrten Sinne, so dass also
dieses Schraubenrad samt der Stiftenscheibe p2 während der Fahrt nach vorwärts still steht, bei der Rückwärtsfahrt jedoch von
g mitgenommen wird. Damit das Loskuppeln sozusagen
augenblicklich vor sich geht und kein Weiterschleudern der Schraubenräder j oder h stattfinden kann,
ist an jedem derselben eine seitlich angreifende, mittels einer Spannschraube leicht
einstellbare kleine Backenbremse angebracht, deren Bremsklötzchen ausGaϊakholz
besteht. Jedes der beiden Schraubenräder j und h (Fig. 1) greift in ein
oberhalb desselben angebrachtes Schneckenrädchen m
bezw. k ein, welches mit 20 Zähnen versehen ist, und an
seiner vorstehenden Drehachse einen Daumenstift trägt, mit dem es auf einen
federnden Hebelarm einwirkt, der durch ein Gelenksstängelchen mit dem Schwanzende
des Hammerstieles r1
bezw. r2 in Verbindung
steht. So oft also beispielsweise die von j
angetriebene Schnecke m eine volle Umdrehung
zurücklegt, wird der Hammer r1 einmal auf eine gewisse Höhe gehoben und
sodann wieder losgelassen, wodurch er gegen die Schreibtrommel schlägt und auf dem
Papiermantel derselben einen dreikantigen Punkt hervorbringt. Da nun m 20 Zähne besitzt, so entfällt also je ein Punkt des
Schreibhammers r1 auf 20 entsprechend gerichtete Umdrehungen der Welle e f, d.h. die Entfernung eines solchen Punktes bis zum
nächsten stellt 20 × 8 = 160 Radumdrehungen der Lokomotive dar, und zwar für die
Fahrt nach vorwärts. Genau dieselbe Anordnung und
dasselbe Verhältnis obwaltet auch bei dem Schreibhammer r2, nur dass die von ihm niedergeschriebenen, gleichfalls dreieckigen
Punkte für die Fahrt nach rückwärts gelten. Wie die
federnden Hebelzüge der Schreibhämmer r1 und r2, ebenso sind auch jene für r3 und r4 angeordnet, auf welche die Rollenstifte o1 und o2 bezw. n1 und n2 als
Hebedaumen einwirken; r3 und r4
werden somit – ersterer bei der Fahrt nach vorwärts,
letzterer bei der Rückwärtsfahrt – während jeder Umdrehung der Welle e f zweimal gegen die Schreibtrommel geschnellt, wobei
jedesmal ein vierkantiger Punkt auf dem Papier erzeugt wird. Der Abstand zwischen je
zweien solchen vierkantigen Punkten entspricht ersichtlichermassen je vier
Radumdrehungen der Lokomotive oder, da der Durchmesser der Triebräder an den
Schnellzugsmaschinen der Paris-Lyon-Mittelmeer-Eisenbahn 2 m beträgt, einer
durchfahrenen Strecke von rund 25 m, während die Abstände der früher besprochenen
dreikantigen Punkte, welche von r1 und r2 niedergeschrieben werden, in gleicher Berechnung
annäherungsweise 25 × 40 = 1000 m zurückgelegte Fahrstrecke darstellen. Hinsichtlich
der mechanischen Ausführung der Schreibhämmer bleibt hier noch zu bemerken, dass
unter jedem Hammerstiel, ähnlich wie bei den Klavierhämmern, eine federnde
Gegenstütze angebracht ist, welche ein zweites Ausschnellen des Hammers nach der
ordnungsmässigen Hervorbringung des Schreibzeichens verhütet und sonach jede
Fälschung bezw. jede unrichtige, zufällige Vermehrung der Punkte durch Rückschläge
unmöglich macht.
Auf dem linksseitigen Ende der Welle ef (Fig. 1) sitzt die Scheibe
M (Fig. 1 und 2) fest, welche mittels
eines Kurbelzapfens in den Schlitz eines Winkelhebels N
eingreift, der durch eine angelenkte Schieb klaue auf ein auf der Achse i1 (Fig. 2) sitzendes Zahnrad
wirkt, derart, dass letzteres durch das Hin- und Hergehen von N stetig in gleicher Richtung weiter gedreht wird.
Durch diese Drehung der Achse i1 wird die im Gehäuse P (Fig. 1 und 3) eingesetzte
Haupttriebfeder des Laufwerkes gespannt und zwar so lange, bis das Werk vollends
aufgezogen ist, wobei sich die vorerwähnte Schiebklaue des Winkelhebels N selbstthätig wieder ausklinkt. Dieser Vorgang, d. i.
das vollständige Aufziehen des Hauptuhrwerkes vollzieht sich in der Regel innerhalb
der ersten 30 bis 35 Minuten nach Beginn der Zugfahrt, während das Werk an sich
gleich bei der ersten Radumdrehung der Lokomotive seine normale Thätigkeit aufnimmt.
Das Bodenrad des Uhrfedergehäuses P übermittelt den Antrieb auf die Achse i2 (Fig. 2), von der aus die
Bewegung entweder durch die beiden Zahnräder U und U1 oder durch
V und V1 auf die Scheibentrommel übertragen wird.
Die Achse i2
steht aber auch noch durch eine andere Zahnradübertragung mit der Achse i3 eines zweiten
Uhrwerkes Q (Fig. 1 und 2) in Eingriff, welch
letzteres als Regulator zu wirken hat. Dasselbe treibt nämlich allerdings auch ein
gewöhnliches Zeigerwerk, wie Fig. 1 ersehen lässt, hat jedoch in Wesenheit lediglich die Aufgabe,
vermöge seiner vorzüglichen Ankerhemmung den Umlauf der Schreibtrommel genau
gleichmässig zu gestalten. Die Triebfeder des Uhrwerkes Q muss mit der Hand – durch fünf Umdrehungen eines Schlüssels – aufgezogen
werden und das Werk lauft dann 24 Stunden hindurch; wenn es nicht aufgezogen ist,
kann auch das Hauptlaufwerk nicht wirksam werden. Damit die Schreibtrommel R (Fig. 1 und 3) ihre drehende und
zugleich eine fortschreitende Bewegung mache, steckt dieselbe lose auf einer
Hohlachse TT (Fig. 1), welche
ihrerseits über die fixe Spindel SS gesteckt ist, und
mit dem linksseitigen Trommelabschlusse durch Feder und Nut in Verbindung steht.
Diese letztgedachte Anordnung bringt es mit sich, dass die Trommel R wohl beliebig längs der Hohlachse TT verschoben werden kann, dass sie aber für alle Fälle
gezwungen ist, die Umdrehungen von TT mitzumachen. Die
rechtsseitige Längenhälfte der Spindel SS hat ein
Gewinde eingeschnitten, auf dem eine schmale Mutter d
lauft, welche sich mit Hilfe von zwei Stellstiften und der Schraube b mit der rechtsseitigen Bodenwand der Schreibtrommel
E leicht in feste Verbindung bringen lässt. Ist RR auf diese Weise mit d
fest verbunden, dann muss natürlich die Schreibtrommel längs der Schraubenspindel
SS sich fortwinden, sobald und so lange TT Umdrehungen macht. Dabei kann die Drehung von TT, sei es infolge des Eingriffes der Zahnräder U und U1, sei es durch jenen der Räder V und V1, stets nur in einer und derselben Richtung
erfolgen. Die Einschaltung des einen oder des anderen dieser Räderpaare geschieht
durch eine kleine mit der Hand vorzunehmende Längsverschiebung der Achse TT1 und zwar
immer erst unmittelbar vor der Ausfahrt der Lokomotive nach Massgabe des Bedarfes.
Bei der Benutzung von U und U1 macht in Anbetracht des
Umfangsverhältnisses dieser Zahnräder die Achse TT
nebst der Trommel RR je eine volle Umdrehung in 12
Minuten, wogegen bei Einschaltung der Räder V und V1 dieselbe
Umdrehung in 10 Minuten erfolgt; die erstere Uebertragung wird bei Expresszügen, die
letztere bei Schnellzügen in Anwendung gebracht.
Aus der Zusammenfassung der bisher betrachteten Anordnungengeht hervor, dass die
Zeichen jedes der vier Schreibhämmerchen eine geschlossene Linie von der Form einer
flachen Spirale bilden, die, sobald der Papiermantel von der Trommel abgenommen
wird, auf dem flachen Papier lauter parallele Zeilen darstellen. Diese Zeichen sind
nicht an der Aussenseite des Papierblattes, sondern an der Innenseite desselben,
sozusagen wie ein Negativbild ersichtlich gemacht, weil die Griffelenden der
Schreibhämmerchen weder abfärben noch das Papier durchschlagen, sondern nur eine Art
Farbenpausen hervorbringen. Es wird nämlich die Scheibentrommel zuerst mit einem
Papier umgeben, das durch eine mit Glycerin verriebene Schwärze gefärbt ist, und
erst über diese Unterlage das Diagrammpapier mittels einer Spange und Klemmen am
Trommelumfang befestigt. Durch den Schlag der Schreibhämmer werden sonach die
Zeichen eben nur abgeklatscht und es lassen sich daher, falls es gewünscht würde, in
bekannter Weise gleich mehrere Diagrammabklatsche auf einmal gewinnen. Soll die
Registrier Vorrichtung für eine Dienstfahrt zurecht gebracht werden, so wird zuerst
die Führungsmutter d durch Lüften der Schraube b von der Schreibtrommel losgelöst und letztere längs
der Hohlachse TT nach links in ihre äusserste
Endstellung geschoben; hintendrein windet man d längs
der Schraubenspindel gleichfalls genügend weit nach links, um sie wieder an RR festzuschrauben. Nunmehr erfolgt, falls die Gattung
des Zuges es bedingt, die Einstellung der Hohlachse TT
samt der Schreibtrommel auf den Eingriff der Räder U
und U1 oder V und V1. Sodann wird das Farbpapier auf die
Trommel gebracht und das Diagrammpapier darübergespannt, ferner die Uhr Q aufgezogen und das Zeigerwerk derselben genau
gerichtet, sowie schliesslich diese Zeit am Diagrammpapier notiert. Auf der
Schreibseite des letzteren sind übrigens die Minutenlinien – nämlich für die
Expresszüge zwölf und für die Schnellzüge zehn Linien – bereits vorgedruckt. Demnach
lässt sich für jede Stelle des Papier es die Zeit, zu welcher dieselbe an den
Schreibhämmern vorübergekommen ist, leicht und genau feststellen. Ebenso kann die
jeweilige Fahrgeschwindigkeit des Zuges durch Abzählen der zwischen zwei
Minutenstriche fallenden Punkte leicht ermittelt werden und wird man sich diesfalls
für die weniger schnell befahrenen Strecken der vierkantigen und für die mit grosser
Geschwindigkeit durcheilten Strecken der dreikantigen Punkte bedienen, oder man wird
allenfalls auch die letzteren durch die ersteren ergänzen. Es genügt im übrigen zur
raschen Berechnung der Geschwindigkeit, mit welcher der Zug zu einer gewissen Zeit
oder an einer bestimmten Stelle der Strecke gefahren ist, wie schon weiter oben
einmal in Betracht gezogen wurde, die Entfernung zwischen zwei dreikantigen Punkten
zu messen, welche 1000 m, also 1 km vorstellt. Da nun der Abstand der Minutenlinien
auf den Diagrammpapieren der Expresszüge 26,1 mm und auf jenen der Schnellzüge 31,4
mm beträgt, so ergibt sich für die Fahrgeschwindigkeit C, vorausgesetzt dass die gemessene Entfernung der dreikantigen Punkte am
Diagramm a Millimeter beträgt, für den ersten Fall
C=\frac{a}{26,1}\,\times\,60=2,2988\,a^{\mbox{ Std.}}/_{\mbox{km}},
und für den zweiten Fall
C=\frac{a}{31,4}\,\times\,60=1,9108\,a^{\mbox{ Std.}}/_{\mbox{km}}.
Selbstverständlich sind für die Praxis im voraus Massstäbe angefertigt, welche bei
der Kontrolle wegen Ueberschreitungen der Fahrgeschwindigkeit einfach an jene
Diagrammstellen angelegt werden, welche zu prüfen sind. Es erübrigt schliesslich nur
noch zu bemerken, dass die Paris-Lyon-Mittelmeer-Eisenbahn mit den vorstehend
geschilderten Vorrichtungen äusserst zufrieden ist, und denselben eine ebenso
sichere als reinliche und genaue Arbeitsleistung nachrühmt.
II. Fahrgeschwindigkeitsmesser der französischen
Staatseisenbahnen.
Seit 1898 sind auf einer Anzahl von Lokomotiven der französischen Staatseisenbahnen
Geschwindigkeitsmesser als Kontrollvorrichtungen für die Fahrgeschwindigkeit der
Züge angebracht, welche trotz ihrer auffällig einfachen und widerst standskräftigen
Anordnung, wie Le Génie civil vom 2. März 1901 S. 297
berichtet, ganz pünktlich und sehr genau arbeiten, ausserdem aber auch ebenso leicht
als billig in stand zu halten sind. Die Wirksamkeit dieses von Desdouits, Oberingenieur der französischen
Staatseisenbahnen, erdachten, in Fig. 4 ersichtlich
gemachten Apparates, beruht auf der Zentrifugalkraft eines schweren, hängenden
Pendelgewichtes, das in Uebereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Radumdrehungen
der Lokomotive schwingt.
Textabbildung Bd. 316, S. 288
Fig. 4.
Das betreffende Pendel bildet eine glattpolierte Stahlstange
OA, welche auf der horizontalen Drehachse O festsitzt und unten eine lose, in Falzen gleitende,
birnförmige Hülse M gleichsam als Linse trägt. Letztere
wird lediglich von der Gelenkstange m gehalten, welche
einerseits mit M durch ein Gelenk bei a, andererseits mit einem um den fixen Achsenzapfen J drehbaren, zweiarmigen Hebel KD durch das Gelenk c in Verbindung steht.
Die Ruhelage des Hebels KD wird durch zwei Gegenkräfte
bedingt, nämlich durch die am Ende K eingehängte
Spiralfeder F, deren Spannung sich mittels einer
Stellschraube regulieren lässt, sowie durch eine kleine, mit Glycerin gefüllte
Kataraktbremse B, deren Kolbenstange n an den Hebelarm JE
angelenkt ist. Die Geschwindigkeit der Lokomotive, d.h. die Umdrehungen der
Triebräder übertragen sich mit Hilfe gewöhnlicher Kegelradübersetzungen auf die
Zugstange Z, die bei X an
den Arm XO angreift, welcher in gleicher Weise wie OA auf der Drehachse O
festsitzt. Die die Stange Z auf und nieder ziehenden
Lokomotivradbewegungen bringen sonach das Pendel OA in
übereinstimmend schnelle oder langsame hin und her gehende Bewegung und erzeugen
hierbei gleichzeitig in der Linse M ein äquivalentes
Mass von Fliegkraft, das sich sofort auf den Wagebalken EK überträgt. Die Folge dieser Einwirkung ist ein Höhergehen des Armes JK, bezw. ein Neigen des Armes JE, und zwar erreicht hierbei während jeder halben Pendelschwingung der
Wert, der sich am Wagebalken kenntlich machenden Zentrifugalwirkung des Gewichtes
M von O ansteigend am
Ende des Ausschlages das Maximum, um dann wieder auf O
zurückzukehren, sobald das Pendel die senkrechte Lage wieder erreicht. Auf diese
Weise erhält also auch der Wagebalken KJE eine
schwingende Bewegung, welche durch die Flüssigkeitsbremse B vollständig sanft und gleichmässig gemacht wird und durch die Grosse des
jeweiligen Ausschlagwinkels des Armes OE offenbar ein
Mass der Fahrgeschwindigkeit darbietet. Ausserhalb des Apparatgehäuses werden die
letztgedachten Wagebalkenschwingungen durch einen senkrecht zu EK auf den Drehzapfen des Gelenkes c festgesteckten, in der Abbildung durch die
strichpunktierte Linie N angedeuteten Zeiger
ersichtlich gemacht, der hinter einer Verglasung vor einem Teilungsbogen S1S2 spielt, auf dem die
Fahrgeschwindigkeiten, welche dem betreffenden Ausschlagwinkel entsprechen,
angeschrieben stehen. Die Teilung des Bogens, welche empirisch gewonnen wird, ist
eine doppelte und auch doppelt beschrieben, nämlich nach den Lokomotivradumdrehungen
in der Minute und nach Kilometerstunden. Je grösser die Fahrgeschwindigkeit, desto
grösser der Ausschlagwinkel und um so leichter und genauer lassen sich die
betreffenden Daten auf der Skala erkennen. Beieiniger Uebung kann der
Maschinenführer den Zeigerstand übrigens selbst aus der Entfernung, d.h. ohne
eigentlicher genauer Ablesung leicht bis auf einen Stundenkilometer genau
abschätzen. Die Teilstriche für die geringen Geschwindigkeiten rücken allerdings
gegen O zu stetig enger aneinander, allein auch sie
gestatten noch immer ein genügend deutliches Ablesen.
Um die jeweiligen Fahrgeschwindigkeiten dauernd aufzuzeichnen, trägt das Ende E des Wagebalkens KE einen
angelenkten Schreibhebel H, dessen federnder
Schreibstift sich gegen die Trommel T lehnt, auf deren
Mantelfläche sich ein Papierstreifen aufwickelt. Letzterer kommt von einer hinter
der Schreibtrommel angebrachten Papierrolle, an welcher der Ablauf des Streifens
durch eine leichte Federmasse gehemmt und reguliert wird. Obwohl bei dieser
Papieranordnung auf langen Fahrten der Durchmesser von T nicht genau derselbe bleibt, sondern gleichmässig zunimmt, dürfen die
Ordinaten der Schreibkurven denn doch als unveränderlich genauer Massstab für die
jeweiligen Fahrgeschwindigkeiten angesehen werden, weil die aus der vorgedachten
Ursache hervorgehenden Fehler verschwindend klein und in der Praxis gar nicht
wahrnehmbar sind. Die Drehung der Schreibtrommel erfolgt bei den älteren Apparaten
durch ein Laufwerk, das mit einer Ankerhemmung versehen ist, und von dem Hebel XO mit Hilfe einer Gelenkstange i1
i2 seinen
Antrieb erhält. Die Uebertragungen und die Hemmung des Laufwerks sind dergestalt
gewählt, dass je zwei Millimeter Vorrückung des Papierstreifens einer Fahrstrecke
von einem Kilometer entspricht, wonach also der Bedarf für eine Zugsfahrt von 2000
km durch einen 4 m langen Papierstreifen gedeckt erscheint. Da bei dieser Anordnung
des Schreibzeuges die Aufenthalte in den Stationen und etwaige Fahrtunterbrechungen
auf der Strecke nicht mitkontrolliert werden, benutzt man auch solche Vorrichtungen,
bei denen der Antrieb der Scheibentrommel nicht mittelbar durch die Lokomotive,
sondern durch eine eigene, von den übrigen Teilen des Apparates vollständig
unabhängige Uhr erfolgt. Bei dieser letztgedachten Anordnung, welche allerdings
etwas mehr Raum erfordert als die ältere und auch heiklicher sowie kostspieliger
ist, braucht man natürlich wesentlich mehr Papierstreifen, da derselbe ja auch
während des Stehens des Zuges abläuft, hat aber auch den Vorteil, die Aufenthalte
darauf verzeichnet zu finden und die Streifenlänge gleich auf Zeit, oder für
bestimmte Zuggattungen gleich auf die durchfahrene Streckenlänge reduzieren zu
können.
Jedesmal so oft auf einer Lokomotive ein neuer Kontrollapparat aufgestellt und bevor
derselbe in Betrieb gesetzt wird, muss er durch eine Probefahrt nachgeprüft werden.
Es genügt diesfalls, die Feststellungen lediglich durch andere Hilfsmittel, wie etwa
durch Abzählen der Kilometersteine und dergl. für eine bestimmte, grössere
Fahrgeschwindigkeit durchzuführen, und empfiehlt es sich zu dem Ende, die Probefahrt
auf einer längeren, gleichmässig geneigten Gefällsstrecke vorzunehmen. Stellen sich
bei der vergleichenden Beobachtung Unterschiede gegenüber den Zeigerangaben des
neuen Apparates heraus, so muss an demselben der Gang des Wagebalkens KE mit Hilfe der Federspannung und durch Anziehen oder
Lüften der Anschlagschrauben u.s.w. entsprechend berichtigt werden. Wie die
bisherigen Erfahrungen lehren, sind die einmal gehörig eingestellten Apparate im
stande, mehr als 200000 km Fahrstrecken hindurch ihren Dienst zu leisten, ohne
irgend einer weiteren Nachbesserung oder einer erneuerten Regulierung zu bedürfen.
Von den zehn Apparaten, welche im Jahre 1898 auf Eilzugmaschinen der französichen
Staatseisenbahnen angebracht wurden, und deren Registrierwerke mittelbar von der
Lokomotive angetrieben sind, haben bereits alle Dienstfahrten von 100000 bis 120000
km zurückgelegt, ohne dass irgend ein Anstand vorgekommen wäre; sie alle arbeiten
derzeit noch so regelrecht und genau, wie bei ihrer Inbetriebsetzung. Mit Apparaten,
deren Schreibtrommel durch ein besonderes Uhrwerk gedreht wird, ist bisher erst eine
einzige Eilzugmaschine der Staatsbannen ausgerüstet worden, doch bewährt sich auch
diese Form so trefflich, dass man von derselben neuestens 20 Stück in Bestellung
gebracht hat. Der Preis einer Vorrichtung älterer Form beläuft sich ungefähr auf 300
Frs., während sich
die jüngere Form mit Uhr um 50 Frs. höher stellt. Angenommen, dass die Lokomotive im
Jahre 100000 km zurücklegt, betragen die Kosten für die erforderlichen Papier
streifen ungefähr 12 Frs., während die gesamten sonstigen jährlichen
Unterhaltungskosten pro Apparat sich etwa mit 10 Frs. veranschlagen lassen.
III. Fahrgeschwindigkeitsmesser der französischen
Südbahn.
Nach wesentlich anderen Grundsätzen sind die Fahrgeschwindigkeitsmesser der französischen Südbahn eingerichtet, und zwar erstreckt
sich diese Verschiedenheit gegenüber den früher betrachteten Bauarten sowohl auf die
Anordnung als auf den Endzweck. Diese von den Ingenieuren Gouzin und Bleys erdachte Vorrichtung gehört
zu denjenigen ihrer Gattung, welche, wie die Geschwindigkeitsmesser von Dr. Pröll (238 * 353), von Schneider (245 * 19) oder von Ehrhardt (250 *
347) u.a.m. eine kleine, von einer Lokomotivachse aus in Bewegung gesetzte Pumpe
verwenden, um durch den grösseren oder geringeren Auftrieb der geförderten
Flüssigkeit ein Mass für die Pumpengeschwindigkeit und daher auch für die
Laufgeschwindigkeit der antreibenden Lokomotive zu gewinnen. Nachdem die Südbahn
aber die in Rede stehenden Geschwindigkeitsmesser vornehmlich für Lokomotiven auf
Strecken zweiter Ordnung bestimmt hat, wo mit Rücksicht auf den schwächeren Unter-
und Oberbau und die mangelhafte Bahnbewachung gewisse beschränkte
Fahrgeschwindigkeiten eingehalten werden sollen, so liegt deren hauptsächlichste
Aufgabe darin, selbstthätig die Zugbremse in Thätigkeit zu setzen, sobald während
der Fahrt die erlaubte grösste Geschwindigkeit überschritten würde. Zur Erreichung
dieses Zweckes ist die Vorrichtung mit der Zugbremse in Verbindung gebracht, wie es
Fig. 5 ersichtlich
macht.
In der gusseisernen, an der Lokomotivwand befestigten Trommel t befindet sich eine kleine Zentrifugalpumpe, deren Höhenquerschnitt Fig. 6 darstellt. Die
Pumpenachse i wird von der Lokomotivachse aus mit Hilfe
eines Kegelradgestänges angetrieben; das von der Pumpe aus einem kleinen Behälter
bezogene, angewärmte Tenderwasser wird durch das Rohr r
in den Gusseisencylinder b1 getrieben, dessen nähere Anordnung aus
dem, in vergrössertem Massstabe ausgeführten Höhendurchschnitt Fig. 7 erhellt. Alles bei
r in den Cylinder b1 eingepumpte Wasser tritt hier unter den
Kolben k, welcher von der um die Kolbenstange a1 gewundenen
Spiralfeder f niedergehalten wird. Je rascher das
Flügelrad der Pumpe umläuft, desto mehr Wasser wird unter k getrieben, so dass dieser Kolben, den Federdruck überwindend, allmählich
nach aufwärts geht; lässt hingegen der Wasserauftrieb mit der Geschwindigkeit der
Umdrehungen des Pumpenrades wieder nach, wird auch k
von f wieder nach abwärts geschoben und das Wasser aus
b1
verdrängt. Diese Kolbenbewegungen geben also ein Mass der Fahrgeschwindigkeiten und
werden einerseits allenfalls durch ein Registrierwerk in gewöhnlicher Weise
aufgezeichnet, sowie andererseits für alle Fälle zur Umstellung des Bremswechsels
benutzt, sobald – wie bereits erwähnt wurde – die Lokomotive die erlaubte
Fahrgeschwindigkeitsgrenze überschreitet. Der Bremswechsel befindet sich nämlich im
Gusseisencylinder b2 (Fig. 5 und
7), welcher durch
Vermittelung seines bügelförmigen Fusses d1d2 auf den Cylinder b2 festgeschraubt ist. Im Innern
des Cylinders b2 befindet sich das luftdicht eingesetzte Futterrohr qq (Fig. 7), das an vier
bestimmten Stellen c1, c2, c3 und c4 ringsum laufende,
radiale Ausschnitte besitzt, wie sie der Querschnitt Fig. 8 des näheren
ersichtlich macht. Diese vier Lochringe entsprechen ihrer Lage nach den vier in b2 (Fig. 7) einmündenden
Rohren r1, r2, r3 und r4, von denen r1 an die
Lokomotiv- und Zugröhrenleitung der Westinghouse-Bremse, r2 an den Pressluftbehälter dieser Bremse
anschliesst, während r3
durch ein Rohrknie p (Fig. 5) mit r1 in
Verbindung steht, und r4 einfach eine in die freie Luft führende Ausströmungsöffnung bildet. In
dem Messingstiefel qq (Fig. 7) des zu oberst
durch das Kopfstück v abgeschlossenen Cylinders b2 befindet
sich die Kolbenstange a2, an der in bestimmten Absätzen die drei
mit doppelten Dichtungsringen aus Kautschuk versehenen Kolben k1, k2, k3und k4 festsitzen; das
untere Ende der Kolbenstange a2 ist durch einen Vorsteckstift mit der
Kolbenstange a1
gekuppelt.
Textabbildung Bd. 316, S. 289
Fig. 5. Gesamtansicht. Fig. 6. Querschnitt der Zentrifugalpumpe.
Textabbildung Bd. 316, S. 289
Fig. 7. Längsschnitt MN. Fig. 8. Querschnitt AB.
So lange die Lokomotive still steht und der Kolben k in b1 die in Fig. 7 dargestellte Lage
besitzt, haben auch die drei Kolben des Cylinders b2 die in der genannten Zeichnung ersichtlich
gemachte niederste Stellung inne. Unter dieser Voraussetzung steht für die aus r2 durch e2 in b2 eintretende
Pressluft über e1 und r1 der normale Weg zu den Bremscylindern der Fahrzeuge des betreffenden
Zuges offen, wogegen jede Verbindung mit der Aussenluft durch den Kolben k3 hintan gehalten ist.
Die aus r1 über
das Knierohr p (Fig. 5) nach r3 und von da über die
Oeffnungen c3 (Fig. 7) in den Cylinder
b2
gelangende Pressluft übt auf das Kolbensystem keinerlei Einfluss aus, da sie sowohl
gegen k2 als gegen k3 drückt, und diese
beiden Kolben einen gleichen Durchmesser besitzen, nämlich denselben wie k1. Erfolgt nun während
der Bewegung der Lokomotive durch den Auftrieb des Wassers unter k das Ansteigen dieses Kolbens, so wird in gleichem
Masse auch das Kolbensystem im Cylinder b2 hochgehen. Dieses Ansteigen kann sich
jedoch nur so weit fortsetzen, bis der oberste Kolben k3 nahezu bei der Führungshülse
des Kopfstückes v eintrifft, weil dann der Kolben k1 bereits
abschliessend über den Löcherring e1 nach aufwärts gegangen ist, während k2 bis nahe an
r3 und k3 bis über r4, bezw. über c4 emporgelangt sind.
Tritt diese Kolbenstellung ein, so findet die aus r2 kommende Pressluft den Weg zu den
Bremscylindern der Fahrzeuge durch k1 verschlossen, wogegen die in der
letztgenannten Röhrenleitung vorhandene Pressluft durch p (Fig. 5) über r3 (Fig. 7), e3, e4 und r4 ins Freie entweicht,
infolge dieser geänderten Röhrenverbindung vollzieht sich also die selbstthätige
Bremsung des Zuges, welche solange andauert, als sich die Fahrgeschwindigkeit nicht
wieder so weit verringert, dass das Kolbensystem in b2 genügend nach abwärts geht, um
den normalen Weg der Pressluft wieder herzustellen. Die Auslösestellung des
Bremswechsels wird natürlich von vorhinein der erlaubten grössten
Fahrgeschwindigkeit angemessen eingestellt, und ebenso selbstverständlich ist es,
dass in der Auslösestellung ebensowenig wie bei der Ruhestellung eine einseitige
Beeinflussung des Kolbensystems durch die bei r2 (Fig. 7) eindringende
Pressluft erfolgen kann, weil die letztere ihren Druck auf e3 genau so nach aufwärts wie auf
e2 nach
abwärts ausübt. Alle Teile des Bremswechsels sind hinsichtlich ihrer Abmessungen auf
Grund zahlloser vorausgegangener Versuche derart gewählt und festgestellt, dass
spätere Nachregulierungen unnötig werden; nur für eine etwaige Berichtigung der
Federspannung im Cylinder b1 ist Vorsorge getroffen, insofern die aus
einer Schraubenmutter gebildete Führungshülse m, gegen deren abgesetzten Hals sich
die Feder f stemmt, an ihrem oberen Ende m1 die Form
eines Vierkantes besitzt, wo zum Nachziehen oder Lüften ein Schraubenschlüssel
aufgesteckt werden kann. Dass übrigens ganz dieselben Vorrichtungen mit nur
geringfügigen Abänderungen der Röhrenanschlüsse auch für Vakuumbremsen ausgenutzt
werden können, lässt sich ohne weiteres ersehen.
Bei der französischen Südbahn thun die geschilderten
Apparate ihren Dienst teils ohne, teils mit Registriervorrichtungen, welch letztere
entweder bloss festzustellen haben, wann, wo und wie oft eine selbständige Auslösung
des Bremswechsels wegen Ueberschreitung der erlaubten Fahrgeschwindigkeit während
einer Zugsfahrt erfolgt ist, oder die ausserdem fortlaufend die jeweilige
Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive mittels eines Zeigerwerkes anzeigenund
zugleich auf einem Papierstreifen niederschreiben. In beiden Fällen besteht die
Registriervorrichtung aus einem auf dem Verschlussstück v (Fig. 7)
sitzenden Blechgehäuse, in welchem durch eine regulierte Uhr ein senkrecht
gestellter Papierstreifen in horizontaler Richtung von einer Rolle ab- und auf eine
zweite Rolle aufgewickelt wird. Ein an der Kolbenstange a2 festgeschraubtes, durch v nach aufwärts geführtes Stäbchen endigt als
rechtwinkelig abgehender Arm, der gegen einen stählernen Stift stösst, sobald a2 so hoch gehoben
wurde, dass eine der vorhin geschilderten Bremswechselauslösungen stattfindet. Der
besagte Stahlstift drückt in diesem Falle eine Marke in den mit vorgedruckten Zeit-
und Streckenlinien versehenen Papierstreifen. Sollen mit dem Registrierer auch die
zweitgenannten Anordnungen verbunden sein, dann geht eine mit dem Kolben k verbundene, zweite Stange senkrecht nach aufwärts bis
in das Innere des Blechkastens, welche ausserhalb des Cylinders b1 zur
Sicherung gegen fremde Einwirkungen von einer Schutzröhre umgeben ist. Das obere
Ende dieser Stahlstange trägt den federnden Schreibstift, der sich gegen die
Mantelfläche der Papiertrommel lehnt. Die Ordinaten der von diesem Stifte auf dem
Papierstreifen verzeichneten Kurve geben natürlich das Mass der Fahrgeschwindigkeit.
Die eben erwähnte, von k kommende Schreibstange wirkt
innerhalb des Registriergehäuses auch noch auf eine gabelförmige Speiche, an deren
Drehzapfen, ausserhalb der Kastenwand, ein Zeiger steckt, welcher hier unter dem
Schütze einer Verglasung vor einem Gradbogen sich bewegt, auf dem die der Teilung
entsprechenden Fahrgeschwindigkeiten in Stundenkilometern angeschrieben stehen, so
dass der Lokomotivführer jederzeit in der Lage ist, sich über die jeweilige
Geschwindigkeit Kenntnis zu verschaffen. Ueber die Anschaffungs- und
Instandhaltungskosten dieser Einrichtungen sind unseres Wissens seitens der französischen Südbahn zur Zeit bestimmte Angaben noch
nicht veröffentlicht.