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Antrieb von Motorzügen und Strassenlastzügen mit Mehrräderantrieb.
Die Fortbewegung und einwandfreie Lenkung vielachsiger Motorzüge oder Strassenlastzüge macht den Antrieb aller oder doch zumindest bestimmter Achsen bzw. Räder notwendig.
Die bisher gebräuchlichen Antriebssysteme nehmen keine Rücksicht auf den Bewegungswiderstand, welchen die einzelnen Wagenachsen bzw. Räder finden, sondern führen diesen Organen Kraft zu. ohne dabei in Rechnung zu ziehen. wie gross der momentane Kraftbedarf dieser Organe ist. Das gleiche gilt für die Bremsung.
Es ist klar, dass die bekannte Art der Kraftzuführung bei verschieden starker Belastung der Wagen und bei ungleichen und schwierigen Strassenverhältnissen (Niveaubrüche, störende Unebenheiten usw., insbesondere bei gleichzeitigem Zusammentreffen mit starken Krümmungen) jede Lenkung illusorisch macht. indem ein Verwerfen und Verreissen der Wagen eintreten muss.
Gemäss vorliegender Erfindung sind auf Gleisen oder Strassen fahrende Motorzüge mit Mehrräderantrieb derart anzutreiben, dass den Achsen (Rädern) annähernd jenes Drehmoment erteilt wird, welches zur Oberwindung des jeweiligen Bewegungswiderstandes erforderlich ist. so dass das Auftreten von die Lenkung und den stossfreien Lauf des Zuges störenden Längskräfte- oder solchen, welche zu Uberbeanapruchungen der Konstruktion oder zu grossen Kraftverlusten führen, vermieden wird.
Zu diesem Zwecke ist an jedem angekoppelten Wagen (Beiwagen) eine Einrichtung vorgesehen, welche den Antrieb dem Sinne und der Starke nach regelt und derart wirkt, dass jeder durch den Maschinenwagen auf einen Beiwagen ausgeubte Zug oder em von diesem Beiwagen nach vorn bin ausgeübter Druck auf eben diesen Wagen eine Vergrösserung der Antriebsgeschwindigkeit bzw. eine Verminderung derselben hervorruft.
Der Antrieb, dem dieser Erfindungsgedanke zugrunde liegt, kann auf verschiedene Arten. unter anderem auch mechanisch oder elektrisch, ausgeführt, werden, und die Zeichnungen veranschaulichen mehrere Beispiele hiefür.
Beim mechanischen Antrieb kommt für jeden Beiwagen ein Geschwindigkeitawechsel- getriebe zur Anwendung, welches den Gegenstand der Patentschrift Nr. 59066 bildet und sich dadurch kennzeichnet, dass in jeder der Naben der die getriebene Welle beeinflussenden Räder des Getriebes zwei für sich ein-und ausschaltbare, entgegengesetzt wirkend'Kupplungen ein. gebaut sind, von denen für den wirksamen Rädersatz sowohl die dem Drehsinn entsprechende wie auch die zugehörige, gegen den Drehsinn wirksame Kupplung eingerückt ist.
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des zugehörigen Wagens und die zum Ein- und Ausrücken der Kupplungen dienenden Stell- hebel f1, f2... herausragen.
Ferner ist eine durchlaufende Kuppelstange (Zugstange) vorhanden, die aus gelenkig (bei e) verbundenen Stücken n 9 besteht, von denen jedes auf dem betreffenden
Wagen mittels eines Winkelhebels h mit einem Stellschieber i verbunden ist, der abgestufte Schlitze aufweist, in die die Kupplungsstellhebel f1, f2... eingreifen und bei der Bewegung des Stell- schiebers aus seiner Mittelstellung entsprechend verstellt werden.
Ist die Kuppelstange 9 des Wagens B in der Mittelstellung, d. h. erfährt sie gegenüber dem
Wagen weder einen Zug nach vorwärts noch einen Druck nach rückwärts, so sind die Kupplungen des zugehörigen Wechselgetriebes in der Normalstellung, d. h. wie vorstehend erklärt, die
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Kupplung des Rädersatzes für Mittelstellung ist für Vorwärts-und Rückwärtsfahrt eingerückt, wobei die Kupplung für Vorwärtsfahrt wirkt, jene für Bückwärtsfahrt leer mitläuft ; wird der in Rede stehende Wagen gebremst, so tritt letztere Kupplung in Wirksamkeit, die übrigen Kupplungen sind ausgerückt. Der Wagen B wird von der Welle d aus mit jener Geschwindigkeit nach vorwärts angetrieben, mit welcher der Maschinenwagen nach vorwärts fährt.
Ebenso tritt bei Drehung der durchlaufenden Antriebswelle b im entgegengesetzten Drehsinn die Kupplung für Rückwärtsfahrt (des mittleren Rädersatzes) in Tätigkeit, während die gegenläufige zugehörige Kupplung leer mitläuft.
Bleibt der Wagen B bei Vorwärtsfahrt zufolge eines störenden Einflusses gegenüber dem Maschinenwagen zurück, so wird die Kuppelstange g auf ihn ziehend wirken, sich gegenüber dem Wagen nach vorn bewegen und dadurch den Stellschieber t so verstellen, dass eine Um- schaltung des Wechselgetriebes zwecks Vergrösserung des Übersetzungsverhältnisses eintritt.
Der Wagen B wird rascher fahren als der Maschinenwagen, und zwar solange, bis die Kuppelstange wieder in die Normalstellung kommt und das Wechselgetriebe wieder für diese Stellung geschaltet ist.
Bewegt sich der Wagen B rascher als der Maschinenwagen, so wird die Kuppelstange einen Druck gegen ihn ausüben und sich gegenüber dem Wagen B nach rückwärts verschieben. wodurch das Wechselgetriebe durch Einschaltung seiner entsprechenden Kupplungen für Verringerung des Übersetzungsverhältnisses geschaltet wird. Der Wagen B wird an den Zug Kraft abgeben. also gebremst, wobei er gegenüber dem Maschinenwagen zurückbleibt. Dieser Zustand dauert solange, bis der normale Abstand des Wagens B vom Maschinenwagen wieder hergestellt ist, womit auch das Wechselgetriebe in seine Normal-oder Mittelstellung geschaltet wird.
Das Getriebe und dessen Stellschieber sind so ausgestaltet, dass sie auch für Rückwärtsfahrt ohneweiters entsprechen ; die Abstufung im Übersetzungsverhältnis kann sehr gering gehalten werden, so dass beim automatisch vor sich gehenden Umschalten nur ganz geringfügige Stösse auftreten.
Bei elektrischem Antrieb werden die Wagenmotoren von einem auf dem Maschinenwagen A befindlichen Generator gespeist, der von irgend einer geeigneten Kraftmaschine angetrieben wird. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform werden die Anker der Achsentriebmotoren M1, M2... in bekannter Weise in Serie mit dem Generator G geschaltet. während die Magnetwicklungen H, H1, H2... des Generators und der Motoren fremderregt sind und von einer eigenen Stromquelle J gespeist werden. Die Erregung kann sowohl beim Generator als auch bei
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Ankerstromkreises konstant erhalten wird. Hingegen sind die Kontroller A\. der Achsentrieh- motoren mit der Kuppelstange (I in Verbindung, welche dieselbe in irgend einer geeigenten Weise. z.
B. mittels des Zahntriebes rn und des von der Stange g bewegten Segmentes n verstellt und dadurch die Regulierung der Erregung be\\ irkt, welche entsprechende Änderungen des von den
AchsentriebmotorenausgeübtenDrehmomenteshervorruft.
In Fig. 2 ist der Kontroller Ei des ersten Beiwagens B in Antriebsstellung, der des zweiten
Beiwagens ('in Bremsstellung dargestellt.
Eine weitere Ausführungsform des elektrischen Antriebes ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Die Erregung der \\'Wagenmotoren erfolgt hier durch je eine eigene kleine Gleichstrommaschine S, die durch einen Nebenschlussmotor O mit konstanter Tourenzahl angetrieben wird. Die Einrichtung der Gleichstromdynamo N ist in Fig. 4 dargestellt. Dieselbe besitzt zwei einander entgegengesetzt- gerichtete Magnetfelder 1#11 und 2#21, welche auf einen in achsialer Richtung verschiebbaren
Anker 3 einwirken, dessen Wicklung 4 unter das eine oder das andere der beiden Magnetfelder gebracht werden kann. Je nach der Richtung des Magnetfeldes wird demnach die Richtung des erzeugten Gleichstromes wechseln.
Wird nun der von dieser Gleichstromdynamo A'erzeugte
Strom zur Erregung eines der Wagenmotoren benutzt, so ist es klar. dass jede Verschiebung des
Ankers bzw. der Wicklung desselben eine Änderung des Erregerstromes hervorrufen wird. Durch entsprechende Verschiebung kann demnach der Erregerstrom von einem gegebenen positiven
Wert durch Null bis zu einem entsprechenden negativen Wert geregelt werden, d. h. die Wagen- motoren können in weiten Grenzen als Motor und als Generator laufend reguliert werden.
Das in Fig. 3 dargestellte Schema eines auf die angegebene Weise eingerichteten Wagen- zuges zeigt wie früher den Generator G sowie die Anker der Wagenmotoren Af,, J... an einer durchgehenden Leitung in Serie geschaltet. Die zweite durchgehende Leitung speist hier die Nebenschlussmotoren 0. welche zum Antrieb der Gleichsromdynamos N mit dem Doppelmagnetfeld dienen. Von dem Kollektor P derselben wird der Erregerstrom für die Magnetwicklungen H"j.2 der Wagenmotoren abgenommen.
Die Kuppelstange 9 ist bei dem dargestellten Schema als mit dem beweglichen Magnet- gestell Q der Dynamo verbunden angenommen, deren Anker demnach feststeht. Je nach der
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Stellung der Kuppelstange g wird der Erregerstrom für die Motoren wachsen bzw. abnehmen und in der einen oder in der anderen Richtung verlaufen. In letzterem Falle erfolgt dann eine dem jeweiligen Erregerstrom entsprechende Bremsung, da der Motor dann als Generator läuft. In der Figur ist der erste Wagen B wieder in Antriebs-und der zweite Wagen C in Bremsstellung dargestellt.
Es ist klar, dass speziell der elektrische Antrieb und insbesondere derjenige mit Fremderregung der Motoren ganz spezielle Vorteile erreichen lässt, da eine überaus feine Regulierung der Erregung mit ganz geringem Kraft-und Bcwegungsaufwand stattfinden kann.
Die Einstellung der Regeleinrichtungen muss derart erfolgen, dass die Mittelstellung der Kuppelstange der Nullstellung des Kontrollers bzw. des Dynamoankers entspricht. Je nachdem nun die Kuppelstange in bezug auf den Wagen eine Bewegung in der Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung ausführt, erfolgt entweder ein entsprechender Antrieb oder eine ent sprechende Bremsung.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass die Regelung von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Führenvagens gleichzeitig auch diese Grössen für den ganzen Zug regelt, da jede Änderung derselben auf die Kuppelstange einwirkende, in der Zugrichtung wirkende Kräfte auslöst, welche eine Verstellung der Kuppelstange herbeiführen. Damit tritt aber schon die beschriebene Regelung ein. Da die Regelung für jeden Wagen unabhängig von den anderen vor sich geht, so ist es sehr wohl möglich, dass der eine Wagen in Antriebsstellung, der andere in Bremsstellung sich befindet.
Die Bremsung des Zuges erfolgt in ganz analoger Weise ; es können dann die als Generatoren laufenden Wagenmotoren den Generator am Maschinenwagen antreiben, oder es kann jede sonstige beliebige Art der Bremsung. z. B. Kurzschlussbremse bei parallelgeschalteten Motoren usw., verwendet werden0
Soll ein vom Zug getrennter Wagen, etwa beim Rangieren. welcher eine eigene Stromzufuhr durch Kabel besitzt. gesteuert werden, so geschieht dies einfach durch entsprechende Bewegung der Kuppelstange.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Antrieb von Motorzügen und Strassenlastzügen mit Mehrräderantrieb, dadurch gekenn-
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