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Hilfsmotoranordnung fÜr Dampflokomotiven.
Die Erfindung richtet sich auf Lokomotivhilfsmotoren und bezweckt besonders, solche zur Unterstützung der Lokomotive bei Vorwärtsfahrt sowohl wie Rückwärtsfahrt nutzbar zu machen.
Hilfsmotoren sollen bekanntlich die Lokomotive nur beim Anfahren oder bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten unterstützen, wo hohe Zugkräfte nötig sind. Der Hilfsmotor treibt gewöhnlich eine sonst antriebslose Achse an Lokomotive oder Tender und ist bei Nichtgebrauch von dieser Achse entkuppelt. Die Verbindung geschieht gewöhnlich durch Zahnräder, deren eines das auf die Hilfsmotorkurbelwelle gekeilte Treibritzel ist, während ein zweites Rad das auf die Achse abgekeilte getriebene Zahnrad ist, und ein drittes Rad ein Zwischenrad, das dauernd mit dem Treibritzel kämmt, aber in und ausser Eingriff mit dem Achszahnrade beweglich ist.
Da diese Hilfsmotoren gewöhnlich nicht umsteuerbar sind, so können sie durch obiges Getriebe die Lokomotive nur bei Fahrt in einer Richtung, nämlich nur bei Vorwärtsfahrt unterstützen. Aus mehreren Gründen sind bisher keine umsteuerbaren Hilfsmotoren geliefert worden, z. B. wegen Mangels von Raum für die erforderlichen zusätzlichen Teile, wegen der Notwendigkeit, das Zwischenrad in bestimmter fester Trieblage im Hinblick auf seine enormen Beanspruchungen zu halten, und wegen der Möglichkeit eines Leerlaufs des Hilfsmotors, um ihn von Kondenswasser zu befreien und ihn anzuwärmen, bevor er treibt.
Die Erfindung bezweckt daher hauptsächlich, einen einfachen und wirksamen Hilfsmotor zu schaffen, der beliebig bei Vorwärts-oder Rückwärtsfahrt helfen kann. Hiezu ist eine Einrichtung geschaffen worden, die nur sehr wenig Raum braucht und dabei für den vorbereitenden Leerlauf und das nachträgliche Festhalten der Zwischenräder in richtiger Trieblage sorgt.
Ferner soll die Anzahl der erforderlichen Teile für die Umschaltung auf Vorwärts-oder Rückwärtslauf auf einen Mindestwert gebracht werden, und hiezu wird ein Paar von Zwischenzahnrädern an einer einzigen Schwinge gelagert.
Zur Erreichung dieser Ziele besteht die Erfindung allgemein betrachtet in einer LokomotivHilfsmotoreinrichtung, die sich durch ein Hilfsmotortriebritzel auszeichnet, ferner durch ein Achszahnrad, ein Zwischenrad in Eingriff mit dem Ritzel, ein zweites Zwischenrad in Eingriff mit dem ersten, eine Vorrichtung, um diese Zwischenräder so zu bewegen, dass das erste Zwischenrad mit dem Achszahnrade in Eingriff gebracht wird, ohne Störung mit dem zweiten Zwischenrade herbeizuführen, und um das zweite Zwischenzahnrad in das Achszahnrad einzurücken, ohne Störung mit dem ersten Zwischenrade herbeizuführen.
Ein anderes Merkmal der Erfindung liegt in einer Lokomotiv-Hilfsmotoreinrichtung mit einem Getriebe zwischen dem Hilfsmotor und der von ihm zu treibenden Acl, se, wobei eine einzige MotorEinrichtung benutzt wird, um die nötige Bewegung des Getriebes zu bewirken, um entweder einen Vorwärts-oder einen Rückwärtstrieb nach Wunsch zu bewirken, so dass der Hilfsmotor bei Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt helfen kann, dabei aber die Zahl der bewegten Teile und der Raumbedarf auf einen Mindestwert gebracht werden.
In der Zeichnung ist ein A. isführungsbeispiel schematisch dargestellt. Fig. 1 ist ein Glundriss der Einrichtung, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. l,
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Der Hilfsmotor B mit den Zylindern 1 ist an einem Ende auf der Achse 2 gelagert, die er treiben soll. Die Achse trägt das getriebene Zahnrad 3 und die Hilfsmotorkurbelwelle 4 das Treibritzel 5.
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Zwischen dem Ritzel 5 und dem Achszahnrade 3 liegen zwei Zwischenzahnräder, deren eines 6 grösser als das andere 7 ist (Fig. 2). Die Räder 6 und 7 werden beide von einer Schwinge 8 an der Kurbelwelle 4 gehalten. Das erste Zwischenrad 6 ist in Dauereingriff mit dem Treibritzel 5, und das zweite Zwischenrad 7 ist in Dauereingriff mit dem ersten Zwischenrad 6, bei Normal-oder Neutrallage sind aber die beiden Zwischenräder von dem Achszahnrade 3 frei (Fig. 2). Das Glied 8 ist an der Kurbelwelle 4 durch eine Kappe 9 und Bolzen 10 beiderseits des Treibritzels 5 in Stellung gehalten.
Die Schwinge 8 besteht aus zwei Seitenstücken, die durch die Zapfen 11 und 12 verbunden sind, , welche die Zwischenzahnräder 6 und 7 tragen. Wird die Schwinge nach rechts bewegt (Fig. 2), so wird das Rad 6 in das Rad 3 eingerückt, ohne gleichzeitig das Rad 7 in Konflikt mit dem Rad 3 oder Ritzel 5 zu bringen. Wird die Schwinge nach links bewegt, so wird das Rad 7 in Rad 3 eingerückt, ohne Rad 6 in irgendwelche Störungslage zu bringen. Im ersten Falle treibt das Getriebe 5, 6,") die Achse 2 vorwärts, während im zweiten Falle das Getriebe 5, 6,7, 3 die Achse 2 rückwärts treibt. Die Lage der Schwinge mit den Zwischenzahnrädern wird durch eine motorische Verstellungseinriehtung geregelt.
Diese weist ein Paar ortsfester Kolben 13, 14 auf, die einander in axialer Flucht gegenüberstehen können (Fig. 3,4). Kolben 13 hat grösseren Durchmesser, und ein beweglicher Zylinder 15 mit Kammern 16, 17 von entsprechenden Durchmessern umschliesst hin-und herbeweglich die Kolben. Die beiden Kammern sind durch eine Zwischenwand 18 getrennt. Der Zylinder verstellt durch seine Bewegung die Schwinge mittels der Joche 19, deren jedes einen Arm 20 des Gabelendes einer Seite der Schwinge erfasst (Fig. 1 und 4).
Der andere Arm 21 der Gabelenden ragt nach aussen in die Bahn der Kolben 22, die gewöhnlich durch die Federn 23 abwärts gedrängt werden.
Diese wirken zwischen den Kolben 22, welche sich gegen die Anschläge 24 anlegen können, und einem Bunde 25, der in die Tragstütze 26 eingeschraubt sein kann. Diese Federn umschliessen Hülsen 27.
Unter normalen Verhältnissen werden daher die Federn 23, wenn der Hilfsmotor nicht eingerückt ist, die Schwinge in die Lage nach Fig. 2 bewegen, in der kein Zwischenrad mit dem Achsrade 3 kämmt.
Die Schwinge 8 ist so ausgebildet, dass sie gewöhnlich unter dem Einfluss der Schwerkraft in einer
Richtung zu schwingen sucht, welche einer Eindrückung des Zwischenrades 6 in das Achsrad 3 entspricht.
Diese Wirkung wird aber durch den Druck der Federn 23 verhindert. Die Zwischenräder sind stets in
Triebverbindung mit dem Ritzel 5, werden aber federnd ausser Eingriff mit dem Aehszahnrade. 3 gehalten, und während sie vom Rade 3 frei sind, kann der Hilfsmotor leerlaufen, um ihn von Kondenswasser zu befreien und ihn anzuwärmen, bevor er treibt. Die Federn haben wegen der Ansehläge 24 nur eine begrenzte
Bewegung, durch welche die Schwinge in eine neutrale Lage gebracht wird, in der die Zwischenräder ausser Eingriff mit dem Achszahnrade 3 sind, während gleichzeitig Bewegung der Schwingen in der einen oder anderen Richtung möglich ist. Zwecks Einrückens des Hilfsmotors wird Druckmittel zum einen oder anderen Ende 16 oder 17 des Zylinders je nach Fahrtrichtung zugeführt.
Zwecks Vorwärtsfahrt wird das Druckmittel zur Kammer 17 durch die. Leitung 28 und den Kanal 29 im Kolbenkörper 14 zuge- führt. Der Zylinder hebt sich dann, bis das Rad 6 in das Rad 3 eingerückt ist. Zu dieser Zeit verbindet die Nebenleitung 30 in der Zylinderwand die Kammer 17 und den Auslasskanal 31. Das Druckmittel kann dann frei durch die Leitung 32 zum bekannten Verstellzylinder 33 (Fig. 5) für die Hilfsmotordrossel strömen. Der Zylinder öffnet die Hilfsmotordrossel im Gehäuse 34 und lässt Dampf, der durch den Ventil- körper 35 in Pfeilriehtung zutritt, zum Hilfsmotor durch dessen Speiserohr 36 treten.
Der Hilfsmotor hilft dann bei Vorwärtsfahrt.
Soll er bei Rückwärtsfahrt helfen, so wird Druckmittel zur Kammer 16 durch die Leitung 1J3 und
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Hubgrenze erreicht hat, so durch den Umlauf 135 die Kammer 16 mit dem Auslasskanal 136 verbunden, so dass die Druckluft durch die Leitung 37 zum Verstellzylinder 33 für die Hilfsmotordrossel fliessen kann.
Dies rückt den Hilfsmotor für Rückwärtstrieb ein und öffnet gleichzeitig die Hilfsmotordrossel.
Für die Einrücklage des Hilfsmotors bei Vorwärts-oder Rückwärtsfahrt sind Anschläge 46 und 47 vorgesehen, welche verhindern, dass die Zwischenräder 6 bzw. 7 sich mit dem Zahnrade 3 im Betriebe verklemmen. Die Zapfen 11 und 12 ragen soweit vor, dass sie die Anschläge erfassen, und die Zapfen werden durch Bolzen 48, 49 in Stellung gehalten.
Bei Vorwärtsfahrt sucht die Resultierende der auf das Zwischenrad 6 wirkenden Kräfte dieses Rad wesentlich rechtwinklig zur Ebene des Anschlages 46 niederzudrücken, so dass das Rad 6 eingerückt gehalten wird, während bei Rückwärtsfahrt die Resultierende der Kräfte das Zwischenrad 7 aufwärts wesentlich rechtwinklig zur Ebene des Anschlages 47 zu drängen sucht, so dass das Rad 7 gleichfalls eingerückt gehalten wird. Wird umgekehrt der Hilfsmotor ausgeschaltet, so treibt das Achszahnrad 3 die Zwischenzahnräder entsprechend seinem vorherigen Antriebe durch diese Zwischenräder, und die Resultierende der so erzeugten Kräfte sucht die Zwischenräder ausser Eingriff mit dem Achszahnrade zu drängen.
Fig. 5 zeigt nur einige Teile der Einrichtung schematisch. Das Druckmittel wird vorzugsweise aus dem Be1. älter 38 zugeführt, der durch die Leitungen 39, 40 mit den Umsteuerhebelventilen 41 verbunden ist. Diese Ventile werden mittels der Schwinge 42 bei Bewegung der Falle 43 geöffnet, die am
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Umsteuerhebel 44 in bekannter Art gelagert ist. Rückschlagventile 45 sind in den Rohren 28 und 37 vorgesehen, um ein Zurückfliessen von Druckmittel in dem einen Rohre zu verhindern, während das andere gespeist wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hilfsmotoranordnung für Dampflokomotiven, bei welcher der Hi1fsmotorkolben auf ein Achszahnrad unter Vermittlung eines ausrückbaren Zwischenzahnrades arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenzahnrad (6) zwischen dem Trieb (5) und dem Achszahnrad (3) auf einer Seite einer durch die Mittelpunkte des vom Hilfsmotor getriebenen Triebes und des Achszahnrades gezogenen Geraden liegt, und ein zweites Zwischenzahnrad (7) zwischen dem genannten Trieb und dem genannten Zahnrad auf der entgegengesetzten Seite dieser Geraden liegt, und die Zwischenzahnräder so angeordnet sind, dass das eine oder das andere mit dem Achszahnrad für den Vor-und den Rückwärtsgang der Lokomotive in Eingriff gebracht werden kann.