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DampftlurbinenlokomotiYe.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfturbinelilokomotive und besteht im wesentlichen darin, dass vier Turbinen paarweise an beiden Seiten der Lokomotive ausserhalb der Seitenträger angeordnet sind und durch unterhalb des Kessels zwischen den Seitenträgern angeordnete Reduktionsgetrkbe eine oder zwei Blindwellen antreiben, die zwischen zwei Gruppen gekuppelter Achsen angeordnet ist.
Diese beiden Gruppen umfassen alle Triebachse und vereinigen entweder eine gleiche oder ungleiche Anzahl von Achsen in jeder Gruppe.
Gemäss der Erfindung ist es möglich, vorhandene Kolbenlokomotiven mit verhältnismässig niedrigen Kosten in Turbinenlokomotiven umzubauen, wobei der Tender, der Dampfkessel, die Triebachse und
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träger des Rahmens und den Ersatz der Kurbeln und Kurbelwellen beschränkt.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. stellen Fig. 1 und 2 Seitenansichten verschiedener Lokomotiven dar, bei denen vier und sechs Achsen miteinander gekuppelt und in je zwei gleiche Gruppen geteilt sind ; Fig. 3 und 4 zeigen eine Hoehdruckturbine im Läm's- und Querschnitt, Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt der Niederdruckturbine, Fig. 6 und 7 sind Seitenansicht und Querschnitt, Fig. 8ein Grundriss jenes Teiles der Lokomotive, an welchem die Turbinen angeordnet sind.
C ist der Kessel, welcher den Dampf für die Turbinen T liefert, die einen doppelten Satz von Reduktionsgetrieben 7 antreiben. Diese Getriebe übertragen die Bewegung auf die Blindwelle A, welche die gekuppelten Achsen mittels einer bei elektrischenLokomotiven bereits bekannten Anordnung antreibt.
Die Getriebe I sind unterhalb des Dampfkessels C zwischen den beiden Seitenteilen L einerseits und den beiden Gruppen von gekuppelten Triebachsen anderseits angeordnet. An Antriebsturbinen sind gewöhn- lich vier vorhanden, die in Fig. 8 mit den Bezugszeichen 1-4 bezeichnet sind. 1 ist eine Hochdruekturbine, 2 eine Turbine für langsame Fahrt, die in Reihe mit der Turbine 1 arbeitet, wenn die Geschwindigkeit der Lokomotive kleiner als die Hälfte ihrer Höchstgeschwindigkeit ist ; 3 und 4 sind die beiden parallel geschalteten Niederdruckturbinen, von denen jede die gleiche Menge des Dampfes erhält, der unmittelbar von der Hochdruckturbine in sie geleitet wird, wenn die Geschwindigkeit der Lokomotive grösser als die halbe Höchstgeschwindigkeit ist ; in allen andern Fällen über die Turbine 2.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Hochdruckturbine 1 eine Aktionsturbine und besteht aus einem Rad 5 mit zwei oder mehreren Kränzen von-doppelt gekrümmten Schaufeln für Vorwärts-und Rückwärtsfahrt und aus mehreren gewöhnlichen, einkränzigen Rädern. Die Turbine 2 ist von gleicher Bauart wie die Turbine 1 und symmetrisch zu ihr in bezug auf die Seitenteile angeordnet. Der Dampf kommt aus dem in der Rauchkammer angeordneten Sammler für den überhitzten Dampf in eine Kammer 6 (Fig. 3), in welcher für gewöhnlich sechs Ventile 7 und 8 angeordnet sind (Fig. 4).
Durch die vier mittleren Ventile 7 wird der Dampf einer Gruppe von Verteilungsdüsen für die Vorwärtsbewegung zugefuhrt, während die beiden äusseren Ventile 8 den Dampf durch die Rohre 9 und 10 einer in der unteren Hälfte der Turbine angeordneten Kammer 11 (Fig. 3) und von dort den Verteilungsdüsen für die Rückwärtsfahrt zuführen.
In beiden Fällen wird der Auspuffdampf in eine Kammer 13 geführt, von wo er durch ein Ventil 14 der nächsten Gruppe von Verteilungsdüsen für die Vorwärtsbewegung zugeführt wird, während er durch ein Ventil 15 in eine der Kammer 13 entsprechende Kammer der Turbine 2 und von dort den Verteilungsdüsen (für die Rückwärtsfahrt) des ersten Rades der Turbine 2 zugeleitet werden kann, welche wie oben erwähnt mit der Turbine 1 identisch ist. In der Kammer 13 der Turbine 1 ist ein Anschlussflansch 16 für den für die Zugheizung bestimmten Dampf vorgesehen.
Nach Verlassen des letzten Rades der Turbine 1 kann der Dampf entweder unmittelbar in die Niederdruckturbinen 3 und 4 gelangen, vorausgesetzt, dass das Ventil 17 offen ist, oder falls dieses gegeschlossen ist, in die Turbine 2 strömen und auf deren Vorwärtslaufräder wirken. Von dort aus geht er dann durch die Niederdrucktnrbinen 3 und 4. Diese bestehen aus mehreren Aktionsrädern (Fig. 5)
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Dampf für die Vorwärtsbewegung zugeführt wird, so fliesst dieser in Reihe durch die Räder mit einem einzigen Sohaufelkranz und durch den äusseren Teil der zwei Schaufelkränze des letzten Rades.
Wenn Rückwärtsfahrt erwünscht ist, so strömt der Dampf aus der Kammer der Turbine 2 in eine Kammer 18, worauf er durch Düsen 19 expandiert und auf die drei Schaufelkränze für die Rückwärtsfahrt einwirkt ; von dort strömt er in eine Kammer 20 und aus dieser in den Kondensator.
Aus dem obigen geht hervor, dass jede der vier Turbinen eine Anzahl von Rädern für die Vorwärtsbewegung und einige Kränze für die Rückwärtsbewegung hat, die mit den Kränzen für die Vorwärts-
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dargestellten Rohrleitungen dienen zur Verbindung der einzelnen Turbinen für die verschiedenen Bewegungszustände, u. zw. in folgender Weise : Für die Vorwärtsbewegung verbindet das Rohr 22 die Turbine 1 mit der Turbine 2, während die Verbindung zwischen der Turbine 2 und den Niederdruckturbinen 3 und 4 durch die Rohre 27 und 2-3 eifolgt. Diese Rohre 21 und 23 können jedoch auch eine unmittelbare Verbindung zwischen der Turbine 1 und den Niederdruckturbinen 3 und 4 herstellen.
Ein Rohr 24 ver-
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den Niederdruekturbinen 3 und 4 für die Rückwärtsfahrt verbinden.
Wenn die Turbinenlokomotive sieh nach vorne in Bewegung setzen will, sind die Ventile 7 geöffnet, das Ventil 77 geschlossen und der Dampf von der Turbine 1 strömt durch die Turbine 2, bevor er zu den Turbinen-3 und 4 gelangt. Dieser Zustand bleibt so lange aufrecht (wobei die Zahl der geöffneten Ventile 7 sich nach der Belastung ändert) bis die Lokomotive ihre halbe Hüchstgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn diese Überschritten werden soll, wird das Ventil 17 geöffnet, so dass der Dampf an der Tnrbine 2 vorbei unmittelbar zu den Turbinen : J und 4 geführt wird und die Turbine 2 leer mitläuft.
Wie aus Fig. 6, 7 und 8 hervorgeht, sind die vier Turbinen ausserhalb der Seitenträger des Lokomotivrahmens L angeordnet. Die Turbine 1 ist auf der Seite des Lokomotivführers, die Turbine asymmetrisch an der gegenüberliegenden Seite angeordnet, während die Turbinen 3 und 4 symmetrisch zueinander auf jeder Seite vor den Turbinen 2 bzw. 1 angeordnet sind.
Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das Gehäuse für die Reduktionsgetriebe 7 unterhalb des Dampfkessels zwischen den Seitenteilen angeordnet und starr mit diesen verbunden. Auf der Blind-
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angetrieben werden, die je auf gemeinsamen Wellen 29 mit Wurmräder 30 ebenfalls mit schrägen Zähnen sitzen. Diese Wurmräder werden ebenfalls von Ritzeln 31 angetrieben, die auf den Turbinenwellen sitzen.
Die vordere Welle 29 wird an jedem Ende von einer der beiden Niederdruckturbinen 3 und 4 angetrieben,
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trieben wird.
Die Turbinen werden vom Lokomotivführer mittels eines Handrades Z (Fig. 2) gesteuert, das mittels eines Wurmrades auf eine mit Daumen versehene Welle y wirkt, welche sämtliche Ventile für die Vorwärtsbewegung betätigt, wenn sie in der einen Richtung gedreht wird, und für die Rückwärtsfahrt, wenn sie in der andern Richtung gedreht wird. Für die Vorwärtsbewegung werden die Ventile 7, 14 und je nach der Geschwindigkeit der Lokomotive auch das Ventil 17 geöffnet. Für die Rückwärtsfahrt
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und 4 verbinden.
Der Dampf strömt von den Turbinen 3 und 4 durch Rohre X in den Oberflächen- kondensator S", der zwischen den Seitenträgern beim Vorderende des Kessels und unterhalb desselben angeordnet ist (Fig. 1, und 2).
Die Schmiereinrichtung für die Turbinenlager, die Getriebewellen und die Getriebe selbst besteht aus zwei hin und her gehenden Pumpen, die an der Aussenseite der Seitenträger angeordnet und von den Enden der Blindwelle A mittels Exzenter angetrieben werden. Das Sehmiermaterial wird filtriert und mittels des vom Tender zum Ersatz für die Verdampfungsverluste zugeführten Wassers gekühlt.
Bei starken Lokomotiven von sechs oder mehl'in zwei Gruppen geteilten Triebachsen (Fig. 2),
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vier Turbinen sind von der in Fig. 3 und 5 dargestellten Bauart, wobei je ein Paar Turbinen auf jedem Rahmen angeordnet ist und eine Achse A mittels eines doppelten Reduktiongetriebes antreibt. Der Raum zwischen dem vorderen und dem hinteren Rahmen wird von Rohren eingenommen, welche die Hochdruckturbine und die Langsamfahrtturbine auf den hinteren Rahmen mit den Niederdrnckturbinen auf dem vorderen Rahmen verbinden.