The Transactions of the South African Institute of Electrical Engineers Editor Founded June. 1909Incorporated December, 1909 A. W. L1NEKER. b.sc.(glas.). m.i.e.e.. mem.a.i.e.e.. m.(s.a.)i.e.e., a.m.i.c.e., a.m.i.mech.e. Vol. XXXVII JULY, 1946 Part 7 PROCEEDINGS AT THE THREE HUNDRED AND FIFTY-SEVENTH GENERAL MEETING. Thursday, 25th July, 1946, at 8 p.m. Mb H. T. Aspinall (Vice-President) was in the Chair, and there were present 75 members and visitors, and the Secretary. OBITUARY The Chairman referred with regret to the deaths of Mb H. J. Kelly, M. (s.a.)i.e.e., who joined the Institute in 1923 and died on the 19th June, 1946 ; and Mb J. A. van Tilbubg, A.M.(s.a.)I.E.E., who joined the Institute on the 24th June, 1943, and died on the 18th July, 1946. As a mark of respect to the deceased and in token of sympathy with the bereaved, all present stood in silence. MINUTES As the Transactions containing the Minutes of the Ordinary General Meeting held on 27th June, 1946, were not yet to hand from the printers, confirmation of the Minutes was deferred to a later date. MEMBERSHIP The Chairman declared the following candidates elected as the result of the ballot for corporate membership : Ignatius de Villiebs (Member). Solly Max Milner (Associate Member). William Leslie Muib (Associate Member). Frederik Willem Stuttebheim (Associate Member). Charles Hamilton Coiitts (Associate Member to Member). Philip Alfred Goodyer (Associate to Associate Member). Alec Solomon (Associate to Associate Member). John Weatherston (Associate to Associate Member). The Secretary announced, as follows : The Council having considered applica-. tions from the following candidates, has graded them as stated hereunder, and the result of the ballot for their election will be announced at the Monthly General Meeting in August, 1946 : Bruce Mobison (Associate Member) [F. D. Opperman, J. Russell; W. N. Moore, Frank Castle, J. S. Trelease]. Leonard Arthur Charles Pooley (Associate Member) [E. L. Damant, J. S. Trelease; T. P. Stratten, K. M. Cunliff, E. T. Price]. John Charles Burke (Transfer from Associate Member to Member) [W. D. Wheeler, G. Bradford ; T. P. Stratten, J. S. Trelease, T. Riley]. Charles Edward Norris (Transfer from Associate to Member) [J. J. P. Dolan, W. R. Owens ; G. Drewett, E. N. Johnson, W. J. Petersen]. Terence Creighton Bampfield-Duggan (Trans fer from Associate to Associate Member) [J. T. Allan, A. S. Leith ; T. Riley, O. R. Randall, A. Goldsmith]. Rodney McAdam Maynard (Transfer from Student to Associate Member) [O. R. Randall, J. Monks; T. Riley, G. R. Bozzoli, W. Cormack]. Candidates Admitted to Membership by the Council: Ernest Norman Buckerfield (Associate). Vivian Ashcroft Olver, Aaron Sacks (Students).
164 [July, 1946 PAPER AND DISCUSSIONS The paper entitled " Single Line Train Control by Mean3 of Train Tokens," by Mr M. C. van Schoor, was then presented. The Chairman proposed a vote of thanks to the author, which was accorded with acclamation, and invited discussion on the paper. Contributions to the discussions were : 1 Mr W. Heckroodt (this contribution was read by Mr du Toit) and A. G. Adlby, A.M.(s.a.)I.E.E: The meeting terminated at 9.40 p.m. i BEHEER VAN ENKELLYNTREINBEDRYF DEUR MIDDEL VAN TREINTEKENS. Deur M. C. VAN SCHOOR,* Aan die Suid-Afrikaanse Instituut van Elektrotegniese Ingenieurs word hartlike dank betuig vir die geleentheid om op sy uitnodiging 'n lesing, i.v.m. die beheer van Enkellyntreinbedryf deur middel van treintekens, voor te dra. Omdat daar op tegniese gebied nie veel nuuts i.v.m. hierdie onderwerp aangebied kan word nie, is besluit om dit op 'n algemene grondslag met spesiale betrekking tot Suid-Afrika, te behandel. Aan die einde van die eerste kwart van die negentiende eeu toe die eerste stoomlokombtief met sy goedere- en passasierswaens in Engeland op 'n spoorlyn geplaas is, was daar geen behoefte aan treinverkeersreelings vir sy reis oor die enkele baan nie wat daarvoor aangebring is, maar met die indiensstelling van 'n tweede en daaropvolgende treine, het die beheer van die treinbedryf vir die spoorwegamptenare 'n probleem geword wat mettertyd meer en meer aangegroei het. Die eenvoudigste en doeltreffendste oplossing, uit 'n praktiese oogpunt beskou, was om twee spoorlyne " langs mekaar aan te le, bekend as die dubbellynstelsel, dit is, 'n OP- en AF-rigtingverkeer, maar die koste daaraan verbonde was uit verhouding met die ongerief en die probleme wat die enkellynverkeer opgelewer het, veral oor uitgestrekte en dun bevolkte landstreke, soos vandag nog die geval is. Dus moes die enkelspoorlyn, weens ekonomiese redes met al sy probleme aan die vereistes en behoeftes van die treinverkeer voldoen. * Pensionaris van die Elektrotegniese Afdeling, S.A.S. Die eerste poging tot oplossing was die voorsiening van 'n tydta'fel, wat die vertrek en aankoms van treine by stasies en tussenkruisplekke aangee, 'n skedule waarvolgens streng gehandel moes word om vertragings, misverstand en ongelukke te voorkom. Hierdie reelings het in sekere mate goed gewerk maar dit was nie altyd moontlik om vertragings met daaropvolgende veranderings in die tydtafel, te verhoed nie. Daar moes 'n ander plan beraam word en die gedagte het horn voorgedoen om, benewens die tydtafel, ook 'n ander vorm van beheer in te stel, naamlik die Treinteken. Die treinteken wat die heel eerste gebruik is, het bestaan uit 'n stuk hout ongeveer 'n voet lank by twee duim vierkant waarop die naam van die trajek aangebring is en wat dien as bewys aan die masjinis, wanneer hy in besit daarvan is, dat hy sy reis mag aanvaar en dat sy trein die enigste in die trajek is. Hierdie metode word die absolute bedryf genoem. Daar is dus dan vir elke trajek bv. van A. na B., B. na C, C. na D., ens., net een,, Houtstaf "- treinteken voorsien. Die moeilikheid met hierdie treintekenstelsel is, hoewel doodveilig, dat die treinteken dikwels aan die verkeerde ent van die trajek is in plaas van by die stasie waar dit nodig is. Daar was dus slegs een uitweg, nl. dit moes gehaal word en dit was gewoonlik die werk van die stoker en, deurdat die afstand te voet afgele moes word, moes die afstande tussen stasies so kort prakties moontlik gereel word.
July, 194G] 165 Daar is ook voorsiening gemaak vir die permissiebedryf, d.i., vir twee of meer treine wat met kort tussenposes in dieselfde rigting oor dieselfde spoor, reis. Hiervoor is kassies met slotte en die stasies se name, twee op elke stasie, behalwe die eindstasies, verskaf. Elkeen van die houtstawe is van 'n sleutel, van verskillende vorms voorsien, wat deel van die staf uitmaak. In die geval van permissiebedryf word die betrokke kassie oopgesluit en die nodige hoeveelheid biljette waarop die naam van die trajek verskyn, volgens die getal treine wat moet vertrek, uitgehaal. Die eerste trein of treine van die reeks kry elk 'n biljet as verlof en treinteken om te vertrek terwyl die laaste trein van die reeks die houtstaf as beheerende treinteken neem. Die houtstaf word aan die ent van die betrokke trajek gelaat en die voorafgegaande biljette gekanselleer. Oor die daaropvolgende trajekte word die prosedure herhaal. Dit was in daardie dae 'n gesukkel, veral as in gedagte gehou word dat die elektriese kommunikasiestelsel nog nie bestaan het nie, maar moontlik was daar meer spoed en minder haas. Die meganiese vervoerwese het die elek triese kommunikasiestelsel in werklikheid ongeveer 'n kwarteeu voorafgegaan, want vanaf 1825 toe die eerste stoomtrein sy verskyning gemaak het tot in 1852 toe die telegraaf vir die eerste keer vir die beheer van die treinbedryf in diens gestel is, is die houtstaf gebruik en daarmee is goed oor die weg gekom. Ten spyte van al die tekortkomings in die beheer van die stoomtreinv.ervoerstelsel, het hierdie bedryfsmetode onmiddellik na 1825 tog posgevat en spoedig uitgebrei selfs in Amerika en Europa, terwyl die telegraaf slegs in 1844 en die telefoon in 1878 die lig gesien het. As gevolg van gebrek aan 'n meer doeltreffende metode van beheer van die trein bedryf oor enkelspoorlyne, het Edward Tyer van Engeland in die jaar 1851 met elektriese aanwysertoestelle verskeie proefnemings uitgevoer, maar eers in 1878 het hy om sy eerste patent vir 'n elektriese apparaat, waar 'n treinteken in die vorm van 'n staf uit die magasyn van 'n instru ment gehaal kon word, aansoek gedoen. In 1885 het hy egter 'n instrument met die skyfvormige metaal treinteken, ongeveer 4 duim in deursnee en f duim dik, met 'n gewig van een pond, ontwerp wat min of meer dieselfde is as die huidige instrument wat bekend is as Tyer se No. 5 Tabletinstrument en nog in vry algemene gebruik op die Suid-Afrikaanse Spoorwee is. Daar is egter nog 'n paar van Tyer se No. 6 apparate in die land wat by die hawe van Oos-Londen in diens is. Dit is 'n vernuftige maar ingewikkelde ontwerp en die rangskikking van sy elektriese kringloop is daarbenewens omslagtig. Die instrument is lomp en swaar, sy yervaardigingskoste is uit verhouding hoog met die diens wat die instrument lewer. In 1889 het die here Webb en Thompson 'n patent vir 'n treintekenapparaat met die stafvormige treinteken aangevra met erkenning aan Tyer omdat dit in sekere mate dieselfde prinsiep behels het. Hierdie staftreinteken het bestaan uit 'n ysterpyp ongeveer 2 voet lank en 1J duim in deursnee met sleutelvormringe 2 duim in deursnee en 'n gewig van meer as 5 pond wat later verminder is tot 3 1b. Van hierdie tipe apparaat is daar ongeveer nog twee honderd op die S.A. Spoorwee in gebruik. Skyftreintekens van plastiese materiaal, soos teenswoordig in gebruik, is ongeveer ^ duim dik en weeg 2 onse. Vir die oorhandiging van die skyftreintekens tussen die stasie- en treinpersoneel is 'n sakkie met 'n hoepel voorsien om die opname daarvan deur 'n voortsnellende trein te vergemaklik. Ons kom nou tot die tydperk van 1857 toe die Parlement van die Kaapprovinsie besluit het om ook 'n treinspoor aan te le. In 1859 is daar met die spoorlyn van Kaapstad oor Stellenbosch na Wellington 'n aanvang gemaak, en teen die einde van 1863 is die baan voltooi en die spoor van Soutrivier na Wynberg in Desember 1864. Teen daardie tyd het die elektriese tele graaf reeds ver gevorder en daar is toe ook voorsiening gemaak vir die telegrafiese beheer oor die beweging van treine en hul vertrek en aankoms was onder behoorlike toesig. Met die toename en ontwikkeling van die treinverkeer, het dit geblyk dat die telegrafiese beheer nie vinnig en veilig genoeg was nie. In 1897 is besluit om die treinteken apparaat aan te koop en dit op die trajek Wynberg-Simonstad, wat na 1864 aangebou is, te beproef.
IOC [July, 1946 Daar was twee tipes treintekenapparate op die mark nl. die skyf en die staf en omdat daar getwyfel is watter van die twee die beste aan die vereistes sou voldoen, is besluit om albei in gebruik te neem. Klaarblyklik het die skyfvormige treinteken die paal gehaal want dit is geleidelik in Kaapstad deur die Kaapse Goewerment spoorwee ingevoer en met die Anglo- Boereoorlog het dit na die Vrystaat en Transvaal deurgedring waar dit op die huidige tydstip nog grotendeels in gebruik is. Ongeveer in dieselfde tydperk het die stafvormige treinteken sy houvas in Natal op die Natalse Goewermentspoorwee gekry waar dit ook nog diens doen. Die eerste apparaat was die absolute tipe waarmee verlof aan slegs een trein op 'n beer gegee kon word. As 'n trein dus met die nodige treinteken vertrek het, van stasie A na stasie B of omgekeerd, dan moes die volgende trein op sy beurt wag totdat die trein wat vertrek het by sy bestemming aangekom het. Dit het vertragings veroorsaak, maar sake is bespoedig deur die byvoeging van 'n tweede stel apparate nl. die kruisingsapparaat. Voorsiening is hier gemaak vir 'n inter-uitwykspoor,,x" (kruisplek) op 'n geskikte plek tussen die stasies A en B. Wanneer teenoorgestelde reisende treine by A en B aankom, is elk voorsien van kruistreintekens wat hulle verlof gee om tot by die kruisplek,, X " te gaan. Die kruistekens word dan deur die treinpersoneel omgeruil en die kruistreintekens na hul onderskeie apparate teruggeneem. Maar vertragings van treine, wanneer twee of meer (met kort tussenposes) in dieselfde rigting reis, wat deur die elektriese treinteken bedien word, het voortgeduur, veral waar daar groot afstande tussen twee stasies was, en daar moes 'n ander plan beraam word. Ongeveer die jaar 1900 het ene James Hamilton wat in Desember 1897 by die Kaapse Goewermentspoorwee as 'n elektreisien aangesluit het, die oplossing aangebied. Hy het die omskakelaar van die absolute apparaat met sy elektromagnetiese slotte van die treintekenmagasyn losgemaak en dit met 'n koppelaar voorsien sodat die bedryfsamptenaar die apparaat, na gelang van omstandighede, as 'n absolute of permissie-instrument kon gebruik. Met die permissiestelsel kon twee of meer treine toe met 'n vasgestelde tussenpose, gewoonlik tien minute, elk met sy nodige treinteken afgegtuur word. Hoewel die Hamilton-stelsel 'n nadeel het nl. dat dieselfde treintekens vir permissie en absolute treinbedryf gebruik word, het dit voordele wat hierdie nadeel in groot mate oorskadu. Daar word na 'n ekonomiese oplossing vir die onderskeie treintekens vir die permissie en absolute bedryf, gesoek, en dit is 'n saak wat reeds lank die aandag van die bedryfsamptenare geniet. Hamilton se ontwerp is in die apparaat van Tyer opgeneem en dit word ook deur ander fabrikante nageboots. Permissiebedryf kan van stasies A en B of omgekeerd ingestel word, na gelang van die behoefte van die tieinverkeer. Die ophoping van treintekens by een of ander stasie kan deur middel van die permissie stelsel oorgebring word na die stasie waar die apparaat van treintekens leeg loop. James Hamilton is in 1905 in die jeugdige ouderdom van 33 oorlede en aan hom bring ons hulde vir sy vernuf wat hy in hierdie opsig aan die dag gele het. Die staftreintekeninstrument in Natal is ook voorsien van 'n permissiestelsel. Een van die treintekenstawe van die stel is voorsien van 'n vaste sleutel en die apparaat van 'n houer waarin 'n aantal metaalplaatjies permitte " opgesluit is. Die metode van bedryf is, behalwe dat dit elektries gekontroleer word, dieselfde as met die houtstaf en biljette. Gevolglik het dit, hoewel 'n ander vorm vir permissietekens gebruik word, ook 'n nadeel nl. dat wanneer die sleutelstaf en permitte aan die ander ent van die trajek is- as waar dit nodig is dit gehaal moet word. Dit is byna ongelooflik dat hierdie groot staftreinteken met al sy lompheid en nadele na vyftig jaar diens nog in gebruik is vir die moderne treinvervoerstelsel, dog die fabri kante het blykbaar die onmoontlikheid van sake besef en daar is in 1926 'n apparaat van kleiner formaat met 'n kleiner staf treinteken, volgens die Hamilton-prinsiep van permissiebedryf, op die mark geplaas en waarvan daar ook 'n hoeveelheid op die Suid-Afrikaanse Spoorwee in gebruik
Jnly, 1946] 167 is. Die kleiner staftreinteken is ongeveer 1 voet lank en 1 duim in deursnee en weeg lilb. Die ingewikkeldheid van die beheer en die hantering van 'n verskeidenheid van treintekenapparate het toegeneem. Die fabrikante van die skyftreinteken het hul hoegenaamd nie by eenvormigheid van die meganiese ontwerp of rangskikking van die elektriese kringlope van hul apparate bepaal nie, terwyl daar in die jare van ongeveer 1912 tot 1928 'n wedloop was om te sien wie die vernuftigste kruisingsapparaat, wat maar net 'n heel ondergeskikte deel van die hele treintekenuitrusting is, kon ontwerp. Die wedywering het in alle opsigte gelei tot verwarring en daar is besluit dat iets gedoen moes word om eenvormigheid te bewerkstellig terwille van beide die tegniese sowel as vir die bedryfspersoneel, daar die veilige beheer van treine per slot van rekening daar van afhang. Die gedurige wisseling van personeel wat van tyd tot tyd plaasvind, het meegebring dat hulle ipet onbekende uitrustings in aanraking gebring is, en het dit des te meer genoodsaak dat 'n verandering gemaak moes word. 'n Aantal skematiese tekenings (afbeeldings 1 tot 6 van die elektriese kringlope wat hier vertoon word en oor 'n tydperk van veertig jaar stryk, waarvan die meeste met die totstandkoming van die Unie nog gelyktydig in gebruik was) sal 'n idee gee van die verwarrende toestand wat toe geheers het en nog grotendeels die geval is. 1897 Afbeelding 1. Dit is nie die voorneme om oor hierdie afbeeldings in die fynere besonderhede uit te wei nie behalwe net om aan te dui wat die toestand was en wat aanleiding gegee het tot 'n nuwe begin. In 1933 het die Spoorwegadministrasie besluit om aan 'n amptenaar van. die Elektrotegniese Afdeling toestemming te gee om proefnemings in hierdie verband te doen met die doel om verbeterings aan te bring. Hoewel op die bestaande apparate verskeie verbeterings van tyd tot tyd aangebring is, is bevind dat die grondslag nie doeltreffend aangele is om die vernaamste leemtes wat daar bestaan het te kon vul Afbaelding 2.
1C8 [July, 1946 ffl 1907 Afbeelding 3. Afbeelding 4. 1917 nie, en gevolglik is tot 'n algehele nuwe ontwerp oorgegaan. 1927 Afbeelding 5. Die vernaamste vereistes is natuurlik 'n apparaat om die menslike element tot hulp te wees in die beheer van die treinverkeer. Die uitrusting moet horn nie in die steek laat nie, maar dit moet hom kontroleer as hy per abuis of onbewus 'n verkeerde stap doen. Die vereistes van so 'n nuwe uitrusting is dat die apparate betroubaar en eenvoudig moet wees. Die onderdele soos elektriese
July, 1946] The Transactions of the S.A. Institute of Electncal Engineers. 169 Afbeelding 6. 1937 spoele, geleiers, verbindings, klemme ens., moet toeganklik en ruilbaar wees om vir dieselfde doel in die verskillende instrumente diens te doen, asook eenvormig om grootskaalse produksie te vergemaklik. Met die eerste model is in 1934 'n praktiese toets uitgevoer en daarna is besluit om met die saak voort te gaan, maar soos met alle nuwe dinge wat sy teenkanting en vertragings ondervind, was dit hier ook die geval. Ten spyte hiervan is toetse en proefnemings van tyd tot tyd uitgevoer en met hierdie ondervinding, gepaard met gesonde kritiek, is 'n stel apparate opgebou om aan die hoogste vereistes vir die veiligheid van die enkellyntreinbedryf te voldoen. Daar is ses verskillende tipes apparate ontwerp en elk voldoen aan 'n aparte vereiste, nl. absolute ; absoluut-permissie ; tussenapparaat; kruisingsprimere ; kruisingsekondere en die outomatiese skakelaar. Die verskil tussen die nuwe en die ou ontwerpe is dat dit eenvoudiger, maar hoofsaaklik betroubaarder is, omdat gebruik gemaak word van meganiese grendeling. Dit is byvoorbeeld nie moontlik om 'n elektriese stroom of sein te gee alvorens die elektromagnetiese slotpalle in die normale stand gesluit is nie, en ook moet dieselfde toestande heers voordat 'n treinteken uit die magasyn van die instrument gehaal, of daarin geplaas kan word. Vir 'n groter mate van veiligheid word van reekskoppeling in plek van die ou metode van parallelkoppeling van apparate tussen stasies gebruik gemaak. Die voor- en nadeel van reeks- en parallel koppeling van apparate tussen stasies word aangedui op afbeelding 7. Wanneer 'n afwisselende of permanente kortsluiting met reekskoppeling tussen klemme 8 en 9 of hul geleiers mag plaasvind, sal alleen die insluit slot kan werk, maar daar sal nie 'n gevaarlike toestand kan heers nie daar die apparaat, slegs wanneer 'n treinteken daarvoor beskikbaar is, bedien kan word. So 'n bediening sal heeltemal veilig wees daar dit die apparaat tot die normale stand sal herstel, dit is, dat daar dan geen treinteken meer buite die apparate van die betrokke trajek is nie en dat enigeen van die stasies nou weer met 'n treinteken, na gelang van vereiste, bedien kan word. In die geval van parallelkoppeling sal die uitsluitslof in die teendeel in werking tree en 'n treinteken sal dan uit die apparaat, waar die kortsluiting is, gehaal kan word, afgesien van die feit of daar reeds 'n treinteken uit, en miskien in gebruik is of nie, en 'n gevaarlike verwarrende toestand sal teweeggebring word. Daar afbeelding No. 7 vanselfsprekend is word
170 [July, 1946 verdere kommentaar oor die voor- en nadele van hierdie twee metodes onnodig beskou. B met die regte verhouding van die elektriese waardes van relais, slotpoele ens., nie, met die gevolg dat gebruik van kondensators of selfinskakelaars of smoorspoele gemaak moes word weens die feit dat wisselstroom die gelykstroomrelais en slotspoele, en omgekeerd, geaffekteer het. Die beswaar teen die gebruik van hierdie addisionele onderdele, is dat 'n kortsluiting die uitskakeling daarvan teweegbring en dus die betroubaarheid en veiligheid van die treintekenberheerstelsel in gevaar stel. PARALLELPOL^ GEPOL ARISEERO. REEKSN P.- NIE -GEPOLARISEERD Afbeelding. 7. Ora een of ander onverklaarbare rede is byna al die huidige apparate, met lynomskakelaars, nog met parallelkoppeling in gebruik. Daar sal bemerk word, sien afbeelings 1 tot 6, dat daar in die ou stelsels van soveel as elf skakelaars in die kombinasie van kruis- en absolute stelsel gebruik gemaak word, terwyl in die nuwe slegs ses skakelaars gebruik word. As gevolg van die toepassing van meganiese grendeling is die elektriese skakelaars in die verskillende apparate dus tot 'n minimum beperk. Weens die hoe weerstand van die 4 millimeter ysterlyndrade wat uitsluitlik in die verlede vir treintekenapparate vir 'n lynstroom van O'l ampere gebruik is, het die batteryspanning afgehang van die afstande tussen stasies, en gewissel vail 20 tot 90 volt en veral met die bykomende battery vir die bediening van die kruisingsapparaat, het die huisvesting van die,, Leclanche " sel (nat element) battery, wat toe gebruik is, 'n probleem geword. Dog ongeveer 1917 het wyle J. A. Hoffe, Elektrotegniese Ingenieur van die S.A.S. en H., die vraagstuk opgelos deur super - ponering van wisselstroom oor die gelykstroomkringloop deur middel van 'n handinduktor (telefoongenerator), wat die huisvesting en besparing van batterykrag teweeg gebring het. Nogtans het die wisselstroommetode weer ander probleme meegebring. Daar is nie rekening gehou Immuniteit van die een metode, teenoor die ander, d.i. gelyk- en wisselstroom, moet elektries en meganies 'n inherente hoedanigheid van die ontwerp en die relais en slotspoele self wees, en in die nuwe ontwerp is hiervoor voorsiening gemaak, asook die uitskakeling van die sensitiewe relais en die lokaalbatterye daaraan verbonde. Met die oog op besparing en huisvesting van batterye is 'n poging aangewend om deur middel van die gebruik van gelykstroomhandinduktors in plaas van batterye die vraagstuk op te los, maar op 'n uitstaande sukses daarvan kan nie aanspraak gemaak word nie. Die onoorkomelike moeilikheid met handinduktors is dat duidelik en suiwer seine in kode nie in die algemeen met een hand gegee kan word nie, terwyl die slinger van die induktor met die ander hand gedraai moet word. Kommunikasie deur middel van duidelike klokseinkodes is een van die vernaamste vereistes om misverstand te voorkom. Om sommige van hierdie moeilikhede te oorbrug, is die nuwer stelsel op so 'n manier ontwerp dat dit in die gebruik van elek triese (battery) krag meer ekonomies as die oue is en derhalwe die behoefte aan die onbevredigende handinduktors uitskakel. Die volgende syfers, hoewel gering, dien as vergelyking van die'stroomverbruik van die verskillende tipes : ou apparaat (skyftreinteken) 8 watt; ou apparaat (staftreinteken) 4 watt; nuwe apparaat (skyftreinteken) 2 watt. Maar as in aanmerking geneem word dat die verbruik van droeselle minstens twaalfduisend per jaar beloop dan is 'n besparing van 50 tot 75 persent nogal iets om oor na te dink.
July, 1946] 171 Ten slotte dien hier gemeld te word en dit mag u verbaas dat, ten spyte van al die moderne vooruitgang in ons land, uit ongeveer 13,000 myl treinspoor van die Suid-Afrikaanse Spoorwee, daar nog 'n tiende van daardie netwerk is waaroor treine nog deur middel van die houtstaf en biljet beheer word ; 3,600 myl word deur die elektriese treintekenstelsel en 7,000 myl deur die telegraafstelsel beheer. Uit ongeveer 300 myl dubbellyn van die Suid-Afrikaanse Spoorwee word 100 myl deur verkeersligte en 200 myl deur elek triese aan^vyserinstrumente beheer. Daar is heelwat om oor die tegniese aangeleenthede van die nuwe apparate uit te wei, maar volgens my beskeie mening nie genoegsaam vir algemene behandeling deur myself nie, daar dit moeilik sal wees sonder dat dit deur sommige as egoisme vertolk kan word weens my persoonlike rol in die oplossing van die probleem. My innige dank aan.diegene wat my behulpsaam was in die verkryging van gegewens in verband met die onderwerp, wat my in staat gestel het om hierdie lesing aan u voor te dra. CONTRIBUTION TO DISCUSSION ON MR. VAN SCHOOR'S PAPER. The Chairman : In the historical part of the paper Mr van Schoor mentioned the difficulties which were met with when electrical communications did not exist. To-day we are fully aware of the advantages of the use of electricity, and I think that railwaymen of those early days must have appreciated that aspect when the alternative to an electrical link between railway stations was foot-slogging, on the part of the fireman of the train, between those stations. In his review of the development of train working instruments with tokens, Mr van Schoor referred to the disabilities resulting from the bewildering variety of instruments put forward by different manufacturers. The difficulties attendant on such a state of affairs certainly prove the value of standardization and the Railway Adminis tration, in their way, are proceeding with that standardization by adopting approved standard designs devised by Mr van Schoor, The speaker has referred to the lack of encouragement he received in the early days when he tried to improve the methods then existing. New ideas do not meet with the encouragement they deserve. In South Africa, for example, there is a big wastage of inventive or creative brains in industry. There may be scope for some of the recently constituted Government bodies to further industrial research on the part of the South African with an inventive brain, with or without a technical background. The encouragement of inventions has paid the large industrialized countries such as Britain and America in good measure. These countries have large natural resources as a basis for industry and South Africa is well endowed in this regard. In this country a person in the workshops, for example, I am speaking generally now, will not submit an idea which may make for greater e ficiency as he feels that the reward is not worth while. I have departed somewhat from the subject matter of the paper, but it is greatly to the credit of Mr van Scho.or that he has succeeded in solving a di ficult problem in spite of the difficulties normally associated with the work of the inventor. In conclusion, I am sure that you will all join me in congratulating the author on his paper and on the ingenuity which he has shown in devising his train working instru ments. We thank Mr van Schoor for the opportunity of listening to his paper this evening. Mb. W. Hbckboodt : Uit die miljoene lede van die publiek wat met spoorwegtreine reis, is daar waarskynlik maar min, indien enige, wat hulle ooit bekommer oor of bewus is van die manier waarop die loop van treine van een stasie na 'n ander beheer word. Dit is nie bloot 'n kwessie van die opsteek van 'n groen vlag as magtiging vir 'n trein om van 'n stasie te vertrek nie, maar daar is sekere formaliteite wat deur die spoorwegbeamptes op die stasies aan beide ente van die besondere trajek nagekom moet word, om te verseker dat treine wat in teenoorgestelde rigtings loop nie gelyktydig op dieselfde spoor tussen twee stasies gestuur word nie.
172 [July, 1946 In die ou dae, toe daar slegs een trein per dag was, was die beheer daarvan 'n eenvoudige saak en die loop daarvan van stasie tot stasie is mondeling en deur die vertoon van 'n groen vlag of lig gemagtig. Toe dit later nodig geword het om meer as een trein oor 'n gedeelte van 'n enkellyn te laat loop, was dit noodsaaklik om ander metodes van beheer in te voer, d.w.s., stasiebeamptes het skriftelike ryorders of tekens aan masjiniste gegee. Treinreisigers het seker al gesien dat stasiebeamptes skriftelike orders of 'n kort houtstaf aan masjiniste oorhandig. Wanneer die masjinis in besit is van hierdie order, weet hy dat die stasiebeamptes op die stasies aan beide ente van die lyn ooreengekom het dat die trein kan voortgaan. As 'n masjinis 'n houtstaf het, weet hy dat geen ander trein horn kan volg of in die teenoorgestelde rigting op die trajek waarop die order betrekking het, kan nader nie. Daar dien verduidelik te word dat slegs een staf van 'n besondere vorm beskikbaar is waarop die name voorkom van die stasies waartussen dit as 'n ryorder geldig is. Hierdie besondere metodes van beheer van treine bestaan nog op baie ondergeskikte spoorlyne, en word eenvoudig behou omdat dit voldoen aan toestande waar min treine loop. Die ontwikkeling van die Spoorwee as gevolg van die toename in verkeer het die reeling van baie treine oor enkellyngedeeltes van die hooflyne genoodsaak. Verder is daar voorsiening gemaak vir onbediende kruisplekke tussen twee stasies om dit moontlik te maak dat teenoorgestelde treine daarheen loop om met mekaar te kruis. Op besige enkelhooflyne is die bogenoemde metodes van treinbeheer hinderlik en nie bevorderlik vir spoed nie. Dit het gevolglik noodsaaklik geword om van een of ander meganiese middel gebruik te maak, d.w.s., 'n metode van elektriese sinkronisering tussen elektriese treintabletof treinstafinstrumente wat op stasies geinstalleer is. Op hierdie manier kan 'n stasiebeampte wat 'n trein moet afstuur, 'n plunjer op die instrument indruk, en dit ^aat 'n klokkie aan die instrument op die volgende stasie lui en verskaf gelyktydig 'n elektriese stroom wat dit moontlik maak, as die stasiebeampte gereed is om 'n trein te ontvang, om 'n teken of tekens vir. 'n trein of vir verskeie treine wat by tussenposes in dieselfde rigting van een stasie na 'n ander loop, uit te haal. Voordat die tekens in die instrument aan die teenoor gestelde ent van die trajek teruggeplaas is, is dit nie moontlik om 'n teken vir 'n trein in die teenoorgestelde rigting uit te haal nie, tensy dit na 'n tussenkruisplek tussen twee stasies loop, in watter geval 'n hulpinstrument, waarin die teken vir 'n deurgaande trein elektries gesluit moet word, dit moontlik maak om tekens uit te haal om teenoorgestelde treine te veroorloof om slegs tot by die kruisplek te loop waar die tekens deur die masjiniste omgeruil word, en daarna na die kontrolestasies aan weerskante voortgaan. Deur die ontwikkeling en verbetering van metodes van treinbeheer, probeer die Spoorwee om met vermeerderde verkeer tred te hou. Meganiese treinbeheerinstrumente vir enkellyne is ongeveer veertig jaar op die Suid-Afrikaanse Spoorwee gebruik. Oorspronklik is hierdie instrumente spesiaal gemaak vir gebruik op lyne waar treine volgens die " absolute " beginsel bedien is, d.i., slegs een trein in een of ander rigting wat die trajek gelyktydig beset het. Met die ontwikkeling van die Spoorwee het dit egter nodig geword om die instrumente by spesiale vereistes aan te pas deur dit beskikbaar te stel vir permissiewe, tussenen absolute bedryf. Met verloop van tyd is daar nie minder nie as vyf belangrike soorte meganiese treinkontrole-instrumente ingevoer wat onderverdeel is in twintig instrumente wat in minder belangrike opsigte op een of ander manier van mekaar verskil. Die ingewikkelde aard van hierdie elektriese instrumente, die hoe koste vir die aankoop en onderhoud daarvan, het daartoe gelei dat een van die Administrasie se amptenare in die Elektrotegniese Departement ('n Suid-Afrikaner, mnr. M. C. van Schoor), treinkontrole-instrumente uitgedink, ontwerp en in werking gebring het, treinkontrole-instrumente wat waarskynlik in die grootste mate tot die ekonomiese,
July, 1346] 173 doeltreffende en veilige bedryf op die Suid- Afrikaanse Spoorwee sal bydra. Hierdie nuwe instrumente, wat deur die Spoorwegadministrasie aangeneem is, is 'n radikale afwyking van die elektriese treintablet- en treinstafinstrumente wat vroeer in gebruik was. Die instrumente wat deur mnr. van Schoor voltooi is, is eenvoudig en goedkoop van ontwerp, betroubaar in bedryf, kan uit hoofde van gemaklike genaakbaarheid van al die bedryfsdele maklik onderhou word en is volgens een standaard gemaak. Die Van Schoor-instrumente bestaan uit 'n reeks van drie tipes, d.i., die,, absolute "- tipe, wat bedoel is om een trein gelyktydig tussen twee stasies te beheer, terwyl die permissiewe "-instrumente dit moontlik maak dat twee of meer treine na mekaar by tussenposes na die volgende stasie of trajek kan vertrek, en die,, Icrv.i* "-instru ment vir die beheer van twee teenoorgestelde treine wat op 'n onbediende tussenplek in 'n trajek moet kruis. Die vernaamste kenmerke van die tekeninstrumente en waarvoor voorsiening ge maak moet word, is veiligheid, eenvoudigheid en betroubaarheid sowel as lae aanvanklike en onderhoudskoste, sonder prysgewing van een "of ander van die voornoemde voorwaardes. Vir die verwesenliking van hierdie ideaal, is die kwessie van die gewig van die instru ment en sy bewegende onderdele, 'n minimum-aantal elektriese kontakte, die algehele afwesigheid van relais en plaaslike batterye, nie-werkende elektro-meganiese slotte deur geringe of ligte induksiestroom van aangrensende bronne, uitklinkmeganisme, d.i., oorskryding van die veiligheidsgrens van die geslote stand van die apparaat, 'n saak wat baie prominent op die voorgrond tree in alle oorwegings by die ontwerp van enige nuwe soort instrument. In die ontwerp van die Van Schoor-instrumente is hierdie kenmerke oorweeg en maak 'n integrerende deel van die instrument uit wat horn enig van sy soort maak, en dit is verkry met die besliste voordeel dat ongeveer 80 persent van die onderdele verwisselbaar is, en gevolglik verminder dit grootliks die allerbelangrikste produksie- en onderhoudkoste en daarbenewens word daardie uiters nodige veiligheidsaspek bereik. Hiermee was die uitvinder egter nog nie tevrede nie en het hy die taak onderneem om 'n verder verbetering in die vorm van 'n addisionele veiligheidstoestel aan te bring, wat aan 'n noodsaaklike funksie voldoen en 'n veiligheidsmaatreel is wat in geen ander soort meganiese treinkontroleinstrument vir enkellyne voorkom nie. Dit sal die moontlikheid van mislukking geheelen-al uitskakel. Hierdie uiters vindingryke en doeltreffende toestel verseker dat alvorens daar enige werking van die instrument in die uitreiking of kansellering van 'n teken plaasvind, die slot in posisie gedruk is. Dit vermeerder in die grootste mate die veilige bediening van die instrument en gee verder redes vir vertroue aangaande die doeltreffendheid van die Van Schoor-instru mente om die apparaat vir veilige bedryf op die Suid-Afrikaanse Spoorwee op 'n gesonde grondslag te plaas. Aangesien daar noodwendig 'n beperkte aantal tekens in enige instrument moet wees, sal daar altyd 'n groter aantal van sulke tekens aan een ent van 'n trajek wees, wat dit noodsaaklik maak dat daar 'n omruiling moet plaasvind. Vir sekere soorte instrumente wat tans gebruik word, is die dienste van 'n elektrisien nodig om die instrumente oop te sluit en die omruiling te reel. Daar sal besef word dat hierdie aspek by tye baie ongerief vir sowel die stasiebeampte as die elektrisien kan veroorsaak, en dit is ook kosbaar in sy toepassing deurdat die elektrisien van ander belangrike pligte weggeroep kan word om hierdie werk te onderneem. In ander gevalle, waar instrumente slegs deur absolute bedryf bedien kan word, word die stasiebeampte van 'n spesiale sleutel voorsien en hy alleen kan tekens oorplaas. Die bykomstige moeilikhede, wanneer die om ruiling gedurende die nag moet plaasvind en die beamptes in beheer van beide stasies aan diens moet wees, kan geredelik besef word. By instrumente wat vir permissiewebedryf gebruik kan word, kan die oorplasing te eniger tyd bewerkstellig word wanneer die treindiens gerieflik is, maar sowel in hierdie geval as wanneer die bediening onderneem word deur die beampte in beheer van die stasie, moet die tekens wat oorgeplaas word in 'n pakket opgemaak en as 'n,, waardepakket " tussen stasies
174 [July, 1946 afgestuur word waarvoor 'n handtekening verkry moet word. Vir die Van Schoor-instrument is daar egter vir sowel die absolute as die permissiewe modelle 'n metaalhouer as 'n onafskeidbare deel van die instrument voorsien waardeur die beamptes aan beide ente van die trajek reelings kan tref vir die oorplasing van tekens te eniger tyd, ongeag die metode van treinkontrole wat op daardie tydstip plaasvind, en sonder enige belemmering hoegenaamd van die werking van die instrumente. Hierdie aspek van die Van Schoor-instrument sal die loop van treine vergemaklik en vertragings wat deur ongebalanseerde treindienste veroorsaak word tot 'n minimum verminder. Dit is die plan van die Administrasie om uiteindehk, waar dit moontlik is,.die telegraaforder- en die houtstaf- en papierkaartjiemetodes, deur meganiese treinkon trole, d.w.s., Van Schoor-instrumente, te vervang en sodoende die' doeltreffendheid en veiligheidsfaktore op die betrokke lyne te vermeerder. Daar is 'n totaal van nagenoeg 2,000 meganiese treinkontrole-instrumente van die verskillende tipes oor die hele Unie, en die Administrasie het reelings getref vir die massaproduksie, nie alleen van voldoende instrumente tot vervanging van bestaande soorte nie, maar ook om die hoof te bied aan 'n uitgebreide program vir die toerusting van ander stasies wat tans deur telegraaforder- en ander nie-meganiese metodes beheer word, en ook om 'n vol doende voorraad.instrumente daarop na te hou om spoedige vervangings van apparate wat vir opknapping en algemene instandhouding na die werkwinkels geneem word, te verseker. Die voordele wat ten goede sal kom deur die standaardisering van instrumente oor al die spoorwee kan geredelik besef word, nie alleen uit 'n meganiese of ingenieursoogpunt nie, maar ook uit die oogpunt van die bedryfsdienaar wat die instrumente male sonder tal in die loop van sy daaglikse werk bedien. Bedryfsdienare wat van een stasie na 'n ander oorgeplaas word waar verskillende metodes van treinbeheer bestaan, moet hulle aanpas by die besondere metodes wat in die bediening van die verskillende soorte instrumente vereis word. Die talryke bestaande soorte, met hul verskillende metodes van bediening, vereis spesiale opleiding van die personeel in elke metode. Die voordele van 'n gestandaardiseerde -instrument, soos die Van Schoor-instrument, wat allesins aan die vereistes voldoen, is derhalwe klaarblyklik. Die feit dat die instrumente in die Unie vervaardig sal word, is 'n groot voordeel. Reeds voor die oorlog was daar dikwels aansienlike vertragings in die verkryging van instrumente, wat almal van oor see ingevoer word, en gedurende die oorlog is daardie vertragings vererger. Wanneer die Administrasie se planne ten voile uitgevoer word, sal hierdie nadeel verdwyn, en dit sal voorwaar 'n bate wees om al die instru mente byderhand te he om in alle omstandighede verpligtings na gelang van vereistes na te kom. Die volgende is 'n samevatting van die vernaamste voordele wat, uit 'n bedryfsoogpunt heskou, van die installering van die Van Schoor-instrumente behaal sal word: (a)sy inherente veiligheid ter voorkoming van teenstrydige treinbewegings. (b)die instrument sal in massa in die Unie van Suid-Afrika vervaardig word en gevolglik geredelik beskikbaar wees. (c)meganiese treinkontrole-instrumente sal op al die Suid-Afrikaanse Spoorwee gestandaardiseer word. (d)die instandhouding en opknapping van instrumente sal vergemaklik word. (e)die bediening van treine en oor plasing van tekens sal verbeter word. (/) Die opleiding van sowel bedryfsen onderhoudspersoneel sal eenvormig wees en grootliks vereenvoudig word. (g) Die uiteindelike uitskakeling van alle ander as meganiese metodes van treinbeheer en die gevolglike vermindering van die moontlikheid om die mislukking van die menslike element tot 'n minimum te ver minder.
July, 1S46] Nadat instrumente van die montasielyne ontvang word, kan die omvang van die taak van uitvoering van die installasieprogram, ens., oor duisende myle spoorlyn, geredelik besef word en is dit nie nodig om daaroor uit te wei nie, maar die Administrasie is vol vertroue dat sy pogings die moeite werd en ten voile geregverdig sal wees deur die resultate wat verkry sal word. 175 experience of the disabilities of existing instruments, and, in designing the new instruments, he has had in mind the elimina tion of these disabilities before the manu facturing stage. I should like to refer to some of the chief advantages and improvements connected with the new instruments. Ten slotte kan daar verklaar word dat as gevolg van uitgebreide ondervinding van alle soorte treinkontrole-metodes, mnr. Van. Schoor se vernuf om die nuwe meganiese instrument te ontwerp 'n opsienbarende gebeurtenis in die geskiedenis van die Suid-Afrikaanse Spoorwee sal wees. Die uitvinding sal groot besparings vir die Administrasie in aanvanklike uitgawe en onderhoud wees, terwyl die veiligheidsfaktor op 100 persent te staan sal kom vir sover dit die instrument betref, wat die grootste moontlike mate van veiligheid in bedryf sal wees wat verkry kan word. Die Van Schoor-instrument skakel die menslike element uit wat 'n uiters belangrike aangeleentheid is. Die verskeie kenmerke van die instrument word algemeen deur spoorwegmanne erken, en die sukses daarvan is uit hoofde van sy ontwerp verseker. A. G. Adley, A._M.(S.A.)I.E.E. : In the design of a token instrument there are no very abstruse technical problems to be solved. The basic electrical circuit is simple and there is no need for any complicated mechanical feature. What is required more than anything else is meticulous attention to detail in the interests of safety. On early types of instru ment, through the neglect of what were perhaps considered to be minor features, unsafe conditions have arisen, or else the maintenance has been increased un necessarily. In the past, instruments have been manufactured which have been the best that could be produced at the time, but experience over many years, and with many hundreds of instruments, has shown up defects which have had to be overcome, and other improvements have been intro duced, and the result has been a bewildering variety of instruments and mechanical features. Mr van Schoor has had very long The revolving magazine through which the token is extracted from or returned to the instrument moves through 180 when a token is withdrawn. Before another token can be taken out, the magazine has to be given a backward rotation of 180. This arrangement practically eliminates a failure due to the momentum of the parts carrying them further than they should go. This is backed up by the device which detects the presence of a lock which has remained open. A somewhat similar device has been in use in some instruments, but it has been brought up to date and exists in the van Schoor instruments in a very much improved form. Another great advantage of the new type is the transfer magazine. There was a somewhat similar arrangement available 30 years ago, but the new device is a great improvement on that. The fact that tokens can be transferred from one station to the other, without affecting the normal opera tion of the instruments, and without calling on the maintenance staff, is going to be a tremendous advantage. Another feature is the relays, made possible by sensitivity of the locks. On ment, with the exception switch, all the contacts are and the increased contact this has permitted is certain reliability of the instrument. elimination of the increased the new instruof a mercury hand-operated, pressure which to increase the Then there is the possibility, with some instruments, of a short-circuit in a switch causing trouble, as has been mentioned by Mr van Schoor. A short-circuit in a switch or between connecting wires may permit two tokens to be obtained under absolute conditions, but the re-arrangement of the relative polarity of the lock and the battery on the new instrument cuts that out entirely.
176 [July, 194C The first requirement of a token instru ment is that it shall be safe, that two absolute tokens shall not, for instance, be taken out at the same time. A most import ant feature, however, is the convenience with which the instrument can be maintained. The manufacture of the new instrument will enable complete uniformity to be obtained. That will be an enormous advantage. I am not sure how many types there are in use at present, but the multi plicity of types certainly does not facilitate maintenance. Another thing that has been done is to make as many parts as possible interchangeable between the different types of instrument. That, again, is an obvious advantage. When the new instrument is introduced in large numbers throughout the Union, there will probably be a good many teething troubles, but, with the care that has been taken in design and manufacture, I think the new instrument will give a very good account of itself both as regards safety and convenience from the maintenance point of view.