Titel: Deniel, über einen Tachometer.
Autor: Deniel,
Fundstelle: 1853, Band 129, Nr. LIV. (S. 258–264)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj129/ar129054

LIV. Beschreibung eines Tachometers, welcher als Indicator des Ganges der Locomotiven für deren Führer dient und die Geschwindigkeits-Diagramme verzeichnet; von Hrn. Deniel, Betriebs-Director der Eisenbahn von Montereau nach Troyes.

Aus den Annales des mines, 5te Reihe, Bd. II S. 217.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die Eisenbahn-Gesellschaften haben stets eine gewisse Wichtigkeit darauf gelegt, daß die Locomotivführer die Bahnzüge mit der größtmöglichen Regelmäßigkeit führen. Zu diesem Ende haben mehrere Gesellschaften den Eifer und die Intelligenz ihrer Beamten durch Strafen und durch Belohnungen anzuregen gesucht. Jedoch hat es stets Schwierigkeiten, die Uebertretungen der gegebenen Vorschriften so festzustellen, daß der Locomotivführer zur Verantwortung gezogen werden kann, und selbst in diesem Falle sind Rechtfertigungen nicht schwer zu finden, indem der Aufenthalt auf den Bahnhöfen dazu hinreichende Veranlassung gibt.

So unwesentlich auch auf den ersten Blick diese Regelmäßigkeit des Ganges der Bahnzüge erscheint, so ist dieß doch genauer betrachtet nicht der Fall, und man hat sich daher neuerlich viel Mühe gegeben, sichere Angaben über die Bewegungen einer Locomotive auf der Bahn zu erlangen. Diese Frage influencirt die Oekonomie des Bahnbetriebes auf zweierlei Weise: zuvörderst durch die Brennmaterialeinsparung, indem um so mehr Brennmaterial verbrannt wird, je rascher ein Bahnzug sich bewegt; und dann in Beziehung auf die Erhaltung des rollenden und des festen Materials, welches bei geschwinden Zügen und bei dadurch veranlaßten starken Stößen weit mehr leibet.

Auch die Sicherheit der Reisenden findet eine gewisse Garantie in der regelmäßigen Bewegung der Züge, indem die Gefahr, welche ein unvorhergesehener Umstand veranlaßt, stets mit der Geschwindigkeit steigt. Aus diesem Gesichtspunkte müssen auch die Regierungen, deren Pflicht es ist, die Eisenbahnen zu überwachen, derartige Versuche beachten, indem sie dadurch ganz genaue Controlmittel bekommen, um das öffentliche Wohl beim Betriebe der Eisenbahnen zu sichern.

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Man sieht daher, daß die Aufgabe der Construction eines Tachometers für den Eisenbahnbetrieb von großem Interesse und eine gute praktische Lösung derselben von Wichtigkeit ist. Der in Fig. 1 bis 10 abgebildete ist zweckmäßig und gut.

Dieses Instrument stellt nicht nur fortwährend die Geschwindigkeit der Locomotive graphisch dar, sondern ist auch mit einem Zifferblatt versehen, welches der Locomotivführer stets vor Augen hat und auf welchem ein Zeiger die Geschwindigkeit der Bewegung genau angibt. Der Ober-Conducteur kann sich daher weder mit dem schlechten Gange seiner Uhr noch mit andern Gründen entschuldigen.

Das Princip des Apparats ist so einfach, daß man sich von demselben eine sichere Wirkung versprechen kann. Er besteht aus zwei wesentlichen Elementen. Ein Pendel, ähnlich dem conischen, und bei welchem die Wirkung der Schwere durch die Elasticität ersetzt ist, bildet das erste Element; seine Achse liegt horizontal und trägt vier Federn, deren eines Ende an einem Ringe befestigt ist, welcher mit der Achse in fester Verbindung steht, während ihr anderes Ende mit einem zweiten, verschiebbaren Ringe verbunden ist. Diese Federn tragen in ihrer Mitte kleine messingene Kugeln, welche den Zweck haben, durch ihre Masse die Wirkung der Centrifugalkraft zu erhöhen.

Wenn dieser Kugel-Apparat, welcher mittelst einer endlosen Schnur die von der einen Radachse der Maschine ausgeht, bewegt wird, eine hinreichende Geschwindigkeit erlangt hat, so daß die Centrifugalkraft den Widerstand der Federn zu überwinden vermag, so entfernen sich diese Kugeln von der Achse und verschieben den Ring; die Größe dieser horizontalen Bewegung hängt von der Umlaufsgeschwindigkeit der Radachse ab, mit welcher der Apparat in Verbindung steht.

Diese horizontale Bewegung wird einerseits einem Zeiger mitgetheilt, welcher die Geschwindigkeit der Bewegung angibt, und anderntheils einer Bleifeder, die von einem Support mit Schlitten gehalten und geführt wird.

Das zweite Element besteht aus einer Uhrbewegung von solcher Einrichtung, daß die Hauptachse zur Zurücklegung ihrer Umdrehung eine gewisse Zeit erfordert, welche von den Bedürfnissen des Dienstes abhängt und gewöhnlich fünf bis sechs Stunden beträgt. Diese Hauptachse ist mit einer senkrechten Scheibe versehen, auf welcher man eine auf folgende Weise vorbereitete Papierscheibe befestigt: concentrische Kreise stellen die verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten vor, der größte Kreis die Ruhe |260| und der kleinste Kreis die größte Geschwindigkeit, welche der Apparat angeben kann. Diese concentrischen Kreise werden von geraden Linien durchschnitten, welche in dem Mittelpunkt zusammenlaufen und die Theilung des Kreises in Minuten darstellen. Gebraucht nun die Scheibe sechs Stunden zu einer Umdrehung, so wird der Kreis in 360 Theile getheilt, und Halbmesser werden diese Theilung auf alle concentrischen Kreise übertragen.

Die Bleifeder, welche von dem Kugel-Apparat ihre geradlinige Bewegung erlangt, wird durch eine Druckfeder in Berührung mit der Papierscheibe gebracht; ihre Ruhestellung fällt mit dem größten Kreise auf dem Papier zusammen.

Man sieht nun, daß durch die beiden vereinigten Bewegungen, die geradlinige und die kreisförmige, auf dem Papier eine sogenannte Bewegungslinie verzeichnet wird, deren Ordinaten auf den größten Kreis übertragen, die verschiedenen Geschwindigkeiten darstellen, welche von der Achse des Kugelapparates und folglich von der Triebachse der Locomotive erlangt worden sind.

Es ist wesentlich, nicht allein die verschiedenen Geschwindigkeiten des im Gange befindlichen Bahnzuges, sondern auch den Augenblick des Abganges von der Station und der Ankunft auf derselben kennen zu lernen.

Da der Apparat wegen seiner geringen Centrifugalkraft Geschwindigkeiten unter 10 oder 12 Kilometer (1,3 oder 1,6 preuß. Meilen) per Stunde, nicht angeben kann, so fielen diese geringen Geschwindigkeiten mit der absoluten Ruhe zusammen. Man blieb daher in Ungewißheit über den Augenblick der Ankunft eines Zuges auf der Station, und eben so wenig wurden die geringen Bewegungen auf den Bahnhöfen angegeben. Da aber diese verschiedenen Angaben einen wesentlichen Nutzen haben, so mußte eine neue Combination ermittelt werden, um auch diese Angaben zu erlangen, nämlich den Anfang und das Ende der absoluten Ruhe der Locomotive.

Man bemerkt, daß auf der Bewegungslinie der absoluten Ruhe ein Strich von 2 Millimeter Stärke vorangeht und folgt. Dieser Strich ist nichts Anderes, als eine Reihefolge kleiner, einander sehr nahe stehender Ordinaten, und wird von der Bleifeder gezogen, wenn die Geschwindigkeit des Bahnzuges nur 10 Kilometer in der Stunde beträgt. Um der Bleifeder diese kleine schwingende Bewegung von 2 Millimeter Breite zu geben, die sie stets annimmt, wenn der Kugelapparat dem Zustande der |261| Ruhe sehr nahe ist, war es hinreichend, der Schieberfläche, die sich auf den Support stützt, einen schrägen Durchschnitt zu geben, auf dem letztem einen Stift anzubringen, der auf der Ebene der Ruhe vorsteht und gegen welchen sich die schräge Fläche des Schiebers stützt. Es entsteht dadurch von Seiten dieser letzteren eine excentrische Bewegung, die in allen Theilen des Apparates eine geringe hin- und hergehende Bewegung bewirkt. Man erlangt auf diese Weise die scharfe Gränze der absoluten Ruhe, so daß alle Bewegungen der Locomotiven auf den Bahnhöfen, sey die Geschwindigkeit welche sie wolle, in dem Augenblick wo sie erfolgen, auf dem Papier verzeichnet werden.

Endlich ist es in mehreren Fällen von Interesse, den Augenblick zu erfahren, in welchem der Locomotivführer das Signal zum Abgange des Zuges von der Station erhalten hat. Zu dem Ende ist in dem Kasten, welcher den Apparat umschließt, eine Glocke angebracht. Der Hebel welcher das Schlagwerk dieser Glocke in Bewegung setzt, bewirkt zu gleicher Zeit eine Bewegung des Schiebers am Kugelapparat, so daß die Bleifeder auf dem Papier einen gegen den Mittelpunkt convergirenden Strich macht. Dieser Strich bezeichnet durch seine Stellung genau den Augenblick in welchem das Signal gegeben wurde; und wenn zwischen diesem Strich und demjenigen, welcher die Bewegungen von geringer Geschwindigkeit angibt, eine weiße Stelle auf dem Papier bleibt, so hat der Locomotivführer den Abgang um die durch das Weiße bezeichnete Zeit verzögert. Dieser Theil des Apparats ist nicht unbedingt nothwendig, man kann ihn in vielen Fällen entbehren.

An dem vordern Theile des Apparates ist ein Zifferblatt angebracht, dessen Eintheilung die durch die Erfahrung bekannt gewordenen Geschwindigkeiten enthält, und zwar ebenfalls in concentrischen Kreisen, wie auf der Papierscheibe. Es ist dieß der Indicator des Locomotivführers.

Am hintern Theil des Kastens ist ein Uhrzifferblatt angebracht, welches zuvörderst dazu dient, die Bewegungen des Uhrwerks zu reguliren und dann auch den Zeitpunkt des Abganges von der ersten Station genau anzugeben. Es ist dieß ein sehr wichtiger Punkt, weil die Genauigkeit der Beobachtungen während des ganzen Zuges offenbar von der Genauigkeit dieser Angabe abhängt. Nun wird dieselbe aber mit einer Richtigkeit gemacht, die von dem guten oder schlechten Gange der Uhren auf den Stationen unabhängig ist, wenn beim Signal zum Abgang des Zuges der Bahnhof-Inspector oder der den Zug führende Conducteur den Hebel rücken muß, welcher sowohl das Schlagwerk in Gang setzt, als den Kugelapparat auf seiner Achse und folglich die Bleifeder auf dem Papier verschiebt.

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Der Apparat gibt von dem Bahnzuge einen so vollständigen Bericht wie ihn die Bahndirectionen nur verlangen können. Die während des Zuges verzeichneten Diagramme controliren den Locomotivführer ganz genau. Die Verzögerungen, so wie die Beschleunigungen der Geschwindigkeit, der Abgang des Bahnzuges, die Zeit welche er auf der Bahn zubringt, werden ganz genau verzeichnet, und es ist jeder Betrug unmöglich. Wenn die Bedürfnisse des Dienstes den Locomotivführer nöthigen die Geschwindigkeit innerhalb der von dem Betriebsreglement bestimmten Gränzen zu beschleunigen, so kann er dieß mit der Ueberzeugung thun, daß diese Gränze nicht überstiegen wird, da er eine genaue Controle vor den Augen hat, und bei der Ankunft dient das Diagramm zur Rechtfertigung seiner Führung.

Im Besitz dieses Diagrammes, haben die Betriebsdirectoren nicht mehr die Berichte der ihnen untergebenen Beamten nöthig, welche häufig Widersprüche enthalten. Alle Vernachlässigungen der Zug- oder Locomotivführer werden sogleich erkannt, und dieß ist bei Unfällen von wesentlichem Nutzen, damit die Verantwortlichkeit denjenigen trifft, welcher den Unfall durch Nachlässigkeit veranlaßt hat.

Endlich zeigt ein Blick auf das Diagramm auch die Beschaffenheit des Dienstes auf den Stationen, indem jede Bewegung der Locomotive auf dem Papier nachgewiesen wird. Der Zug kann nicht nach der eben verlassenen Station zurückgehen, er kann weder Materialien aufnehmen noch abgeben, ohne daß der Apparat die Zeit angibt welche zu diesen Bewegungen verwendet wurde. Die während des Dienstes auf den Stationen verflossenen Minuten werden mit mathematischer Genauigkeit angegeben, welche keine Einwürfe zuläßt.

Der besprochene Apparat ist durch die Erfahrung bewährt, indem man ihn auf der Bahn von Montereau nach Troyes benutzt.

Fig. 9 zeigt in der halben Größe das Diagramm, welches der Zug Nr. 9 am 7. Sept. 1852 gegeben hat.

Das Bruchstück von einem Diagramm in Fig. 10 stellt eine Fahrt mit der Locomotive allein dar, welche am 1. Sept. im Beiseyn des Ingenieurs Couche angestellt wurde; dabei hat sich die Empfindlichkeit des Apparates und die Leichtigkeit bestätigt, womit derselbe plötzlichen Geschwindigkeitsveränderungen folgt, sowie sich auch die fortwährende Uebereinstimmung herausstellte, welche zwischen den Angaben des Diagrammes und denen des Zeigers stattfindet.

An dem Papier, welches die Diagramme aufnimmt, ist neuerlich eine Verbesserung angebracht worden. Die Theilungen, welche die Minuten |263| angeben, sind von 0 bis 60 bezeichnet, und die Papierscheiben werden so auf dem Apparat angebracht, daß die Minuten des Uhrwerks den Minuten der Stations-Uhren entsprechen. Da nun keine Ungewißheit über die Stunde stattfinden kann in welcher eine Bewegung der Locomotive bewirkt worden ist und bloß die Minuten zweifelhaft bleiben, so kann man nun mit Hülfe des Apparates und durch einen Blick auf das Papier, die Zeit des Abganges und der Ankunft und selbst diejenige jeder Bewegung auf den Stationen ganz genau erfahren, weil man zu der Stunde, so wie sie die Diensttabellen oder die Rapporte angeben, nur die Minuten hinzuzufügen braucht, welche das Diagramm anzeigt. Es fällt daher die Verpflichtung des Inspectors auf der Abgangsstation weg, das Schlagwerk des Apparats in Gang zu fetzen, um das Abgangssignal zu geben, wenigstens, wenn man sich nicht überzeugen will, daß der Abgang sogleich nach gegebenem Befehl erfolgt sey.

Beschreibung der Figuren.

Fig. 1 Aufriß.

Fig. 2 Durchschnitt nach der Linie AB.

Fig. 3 Durchschnitt nach der Linie CD.

Fig. 4 Ansicht von der vordern Seite.

Fig. 5 Grundriß.

Fig. 6 Ansicht von der hintern Seite.

Fig. 7 Profil.

Fig. 8 Bewegung des Schlagwerks.

Fig. 9 und 10 Diagramme.

A Scheibe mit einer Kehle auf der Peripherie, welche den Kugel-Apparat mittelst einer Schnur in Bewegung setzt.

B, B Achse oder Welle des Kugel-Apparates.

C, C, C, C Federn des Kugel-Apparates.

D, D, D, D Kugeln von Messing.

E, E Schieber.

F, F Hebel, welcher die Bewegung auf den Schieber überträgt.

G, G Welle der Bewegungs-Uebertragung.

H, H Hebel, welcher mittelst einer kleinen Kette den Zeiger bewegt, der die Geschwindigkeit angibt.

I, I, I Gehäuse mit einer Feder, durch welche der Zeiger jedesmal dann gedreht wird, wenn er nicht von der Kette zurückgehalten wird.

J, J Zeiger, welcher die Geschwindigkeit angibt.

K, K Hebel, welcher die Bewegung des Schiebers auf die Bleifeder überträgt.

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L, L Bleifeder, welche in der Coulisse M, M verschiebbar ist und den Gang der Züge aufzeichnet.

N, N, N Uhrwerk, welches der Scheibe O, O, O eine drehende Bewegung mittheilt, die in sechs Stunden gänzlich vollendet wird.

P, P, P, P Papier mit concentrischen Kreisen und Radien, welche die Geschwindigkeit der Bewegung und die abgelaufene Zeit darstellen.

T, T, T Glocke, welche dem Locomotivführer das Abgangssignal gibt und dasselbe dem Schieber des Kugelapparats und folglich auch der Bleifeder mittheilt, die dadurch einen Strich auf dem Papier hinterläßt.

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