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Dispositif de démarrage pour machines auxiliaires de looomo - tives.
Les machines auxiliaires de locomotives sont des moteurs à vapeur, air comprimé, etc. qui commandent à une vitesse mi - nime et ordinairement au moyen d'une transmission à roues dentées, pendant la marche, un essieu porteur de la locomoti - ve ou du tender et qui sont mis hors d'action lorsque la vi - tesse atteint une certaine valeur. Ces machines et leur démar - rage ne peuvent demander au mécanicien une grande attention, car celui-ci doit porter son attention sur l'observation de la machine principale de la locomotive et sur la voie.
L'élément essentiel du dispositif de démarrage est l'or - gane servant à l'embrayage mécanique proprement dit de la ma - chine auxiliaire (accouplement). Il est évident que, en raison des grands efforts à transmettre et du peu d'espace dont on
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dispose, il est difficile de loger le dispositif de démarrage.
Les modes de débrayage actuellement connus, consistant à amener hors de prise des roues dentées ou comportant le simple emploi d'un accouplement à griffes, entraînent des à-coups considéra - bles à l'embrayage. L'accouplement à friction, qui garantirait un embrayage doux et qui serait construit pour le moment de rotation entier à transmettre, est inutilisable par suite du manque de place.
La présente' invention, qui sera décrite dans ce qui suit, résout le problème par l'emploi d'une combinaison d'accouplé - ments, à savoir . d'un petit accouplement à friction et d'un accouplement à griffes. Le but de l'emploi de l'accouplement à friction est de mettre à la même vitesse de rotation, dans la marche à vide, donc pour de faibles efforts à transmettre, les deux systèmes à accoupler. Ce n'est que lorsque cela a eu lieu qu'on embraye l'accouplement à griffes et, lorsque l' embrayage est complètement terminé, on met le moteur auxiliai- re en marche à pleine admission. La commande des accouplements peut avoir lieu, soit à la main, soit automatiquement au moyen de vapeur, d'air comprimé, etc.
Le dessin ci-joint représente schématiquement un exemple d'exécution d'un tel dispositif de démarrage, dans lequel on a choisi, camme machine auxiliaire de locomotive, une machine à vapeur, la commande ayant lieu automatiquement au moyen d' air comprimé (vapeur).
La machine à vapeur 1 commande l'essieu du véhicule, par exemple aù moyen de la transmission à roues dentées 2 et des accouplements 3 et 4. Par le débrayage des accouplements 3 et 4, le système de la machine à vapeur se trouve entièrement séparé de l'essieu. L'accouplement 3 est un accouplement auxi - liaire à friction, tandis que l'accouplement 4 est un accouple - ment à griffes.
La commande des accouplements est fournie par les cylindres d'embrayage 5 et 6, dans lesquels l'air comprimé
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ou la vapeur pousse le piston et aussi, au moyen d'une trans- mission mécanique, les accouplements à la position d'embrayage ; à l'évacuation de l'air comprimé, les accouplements sont de nouveau débrayés par l'action des ressorts de rappel.' La pres - sion exercée sur l'accouplement à friction n'est pas transmise directement, mais par l'intermédiaire du ressort 7, de sorte que la pression croit progressivement lors de l'embrayage.
L'air comprimé ou la vapeur est amenée dans.le cylindre 5 de l'accouplement à friction 3 par l'intermédiaire d'un organe de réglage 8 (étranglement ou accumulation), lequel organe possède des dimensions telles que la pression au-dessus du piston ne croisse que progressivement. Au cylindre d'embrayage 5 est relié organiquement un distributeur d'air au moyen duquel peut être actionné soit le tiroir, soit un système de robinet, de telle manière que l'embrayage et le débrayage des deux ac - couplements puissent s'effectuer dans un ordre de succession convenable. Sur le dessin ci-joint, le distributeur est repré - senté par les robinets 10 et 11 et le cylindre 14.
Le mode d'embrayage est le suivant : *. L'air.'comprimé ou la vapeur, qui entre dans le tuyau 9 , arrive aux robinets 10 et Il. Le robinet 11 est fermé, tandis que le robinet 10 est ouvert, et l'air arrive à l'organe de réglage 8 et se rend lentement, d.e là, derrière le piston du cylindre 5 de l'accou - plement à friction 3. Le piston de ce cylindre commence à pousser lentement l'une sur l'autre, au moyen du ressort 7, la partie commandée et la partie de commande de l'accouplement à friction 3 , de telle manière que les deux systèmes (de l'es - sieu et de la machine à vapeur) soient mis à la même vitesse de rotation après un temps déterminé.
A ce moment, le distri - buteur amène de l'air dans le cylindre 6 de l'accouplement à griffes 4, et celui-ci est ainsi embrayé.
Ceci peut être réalisé, par exemple, de manière que le
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levier de butée 15 du piston du cylindre 5 saisisse, à la fin de sa course, la butée 16 de la tige de piston du cylin - dre auxiliaire 14 et tourne le robinet 11 de façon que de l' air soit conduit, par la conduite 12, dans le cylindre 6, et que les deux parties de l'accouplement à Griffes soient appuyées l'une contre l'autre.
Si, par hasard, les griffes se trouvent en face des évidements, l'embrayage de l'accou - plement se trouve réalisé ; le piston du cylindre 6 ouvre 1' orifice d'entrée de l'air comprimé dans la conduite 17 et aussi, par suite, dans la soupape de démarrage automatique 18, dont le piston dégage l'orifice d'entrée du courant principal de vapeur par la conduite 19 dans le moteur à va - peur, lequel commence à fonctionner.
Si les griffes de l'accouplement 4 ne se trouvent pas en regard des évidements, l'embrayage se produit seulement l'instant d'après. En même temps que l'air est admis par le robinet 11 dans la conduite 12, l'air est aussi conduit, par le robinet 11, derrière le piston du cylindre auxiliai- re 14, et la tige de piston tourne le robinet à trois voies de façon que celui-ci permette à l'air de se rendre du cylin- dre de l'accouplement à friction dans l' atmosphère. L'air s' échappe lentement par l'organe de réglage 8 , et l'accouple - ment à frication se trouve déchargé.
A un moment donné, sa pression ne suffit plus à maintenir à la même vitesse de rotation le système de la machine à vapeur et celui de l' essieu, il se produit un petit déplacement relatif, l'accou - plement à griffes 4 s'embraye, ouvre la soupape de démarra - ge 18 , et la machine auxiliaire est mise en marche.
L'admission de l'air dans la conduite 9 et la commande du dispositif d'embrayage sont fournies par l'organe de démarrage 20 (par exemple un robinet ou une soupape).
Si le moteur de la machine auxiliaire n'est construit que pour un sens de marche, par exemple seulement pour la
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marche en avant, il est 'avantageux d'aménager l'admission de l'air dans la conduite 9 par l'organe 20 de telle manière que celui-ci soit débrayé et bloqué pour la marche arrière, afin qu'une erreur éventuelle n'entraîne pas un endommage - ment de la machine.
Dans la forme d'exécution d'après le dessin ci'-'joint, @ le blocage est réalisé du fait que le dispositif est disposé au-de'ssus du support de changement de marche 22 de la loco- motive et qu'il est prévu, au-dessus de la partie de la course du dispositif de changement de marche (par exemple de l'écrou 28 ) qui correspond au sens de marche de la loco - motive pour lequel la machine auxiliaire doit être bloquée (marche arrière), un parallélogramme formé par les leviers 23, 24 et le tirant 25.
L'ouverture de l'organe,de démarra - ge 20 et aussi, par conséquent, l'admission de l'air com - primé dans la conduite 9 ne peuvent être commandées par le levier 21 qu'en cas de mouvement simultané du parallélogram - me 23, 24, 25, ce qui ne peut se produire que lorsque l'or - gane de changement de marche de la locomotive se trouve dans une position qui correspond au sens convenable de la marche (en avant).
Le débrayage de la machine à vapeur auxiliaire se fait en sens inverse, c'est-à-dire par l'évacuation de l'air de la conduite par l'organe de démarrage 20, la vapeur d'échap - pement ramenant, en cela, tous les pistons des cylindres à la position initiale.
Afin qu'il soit possible d'effectuer aussi l'embrayage par la même opération à l'arrêt de la locomotive et de la machine auxiliaire, il est prévu un organe d'admission auxi- liaire 26 qui permet en tout temps d'admettre dans la machine, par la conduite 27 et 19, une quantité de vapeur telle que la machine démarre à vide à une vitesse réduite.
Il est évident qu'il est parfaitement possible, d'après la présente invention, d'employer au lieu d'air comprimé,
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pour le démarrage du moteur auxiliaire, de la vapeur, etc.
Il n'est rien changé non plus à la caractéristique de l'in - vention lorsque l'on emploie de l'air comprimé ou de la vapeur pour le débrayage et des ressorts pour l'embrayage des accouplements.
La combinaison des accouplements d'après l'invention peut aussi être employée avantageusement pour d'autres cas où il s'agit de transmettre de grands moments de rotation avec un encombrement minime.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de démarrage pour machines auxiliaires de locomotives, caractérisé en ce que le démarrage et la mise hors d'action du moteur auxiliaire ont lieu au moyen d'une combinaison d'un accouplement à friction (3 ) et d'un accou - plement à griffes (4 ).
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Starting device for auxiliary looomo - tive machines.
Auxiliary engines of locomotives are steam engines, compressed air, etc. which control at a minimum speed and usually by means of a toothed wheel transmission, while running, a carrying axle of the locomotive or tender, and which are put out of action when the speed reaches a certain value. These machines and their starting cannot demand great attention from the locomotive engineer, for he must direct his attention to observing the main engine of the locomotive and to the track.
The essential element of the starting device is the organ used for the actual mechanical clutch of the auxiliary machine (coupling). It is obvious that, owing to the great efforts to be transmitted and the little space
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has, it is difficult to accommodate the starting device.
The currently known disengagement methods, consisting in bringing toothed wheels out of engagement or comprising the simple use of a claw coupling, cause considerable jolts to the clutch. The friction clutch, which would ensure a smooth clutch and which would be built for the entire torque to be transmitted, is unusable due to lack of space.
The present invention, which will be described in the following, solves the problem by employing a combination of couplings, viz. a small friction clutch and a claw coupling. The purpose of using the friction coupling is to put the two systems to be coupled at the same speed of rotation, in idling, therefore for low forces to be transmitted. It is only when this has taken place that the claw clutch is engaged and, when the clutch is fully completed, the auxiliary engine is started at full intake. The couplings can be controlled either by hand or automatically by means of steam, compressed air, etc.
The attached drawing shows schematically an example of execution of such a starting device, in which, as an auxiliary locomotive engine, a steam engine has been chosen, the control taking place automatically by means of compressed air (steam ).
The steam engine 1 controls the axle of the vehicle, for example by means of the toothed transmission 2 and the couplings 3 and 4. By disengaging the couplings 3 and 4, the steam engine system is completely separated. of the axle. Coupling 3 is an auxiliary friction coupling, while coupling 4 is a claw coupling.
The control of the couplings is provided by the clutch cylinders 5 and 6, in which the compressed air
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or the steam pushes the piston and also, by means of a mechanical transmission, the couplings to the clutch position; when the compressed air is released, the couplings are again disengaged by the action of the return springs. ' The pressure exerted on the friction clutch is not transmitted directly, but via the spring 7, so that the pressure increases gradually during the engagement.
Compressed air or steam is brought into the cylinder 5 of the friction clutch 3 via an adjusting member 8 (throttling or accumulation), which member has dimensions such as the pressure above. piston increases only gradually. To the clutch cylinder 5 is organically connected an air distributor by means of which can be actuated either the spool or a valve system, in such a way that the engagement and disengagement of the two couplings can take place in a suitable order of succession. In the accompanying drawing, the distributor is represented by valves 10 and 11 and cylinder 14.
The clutch mode is as follows: *. The compressed air or steam, which enters the pipe 9, arrives at the taps 10 and II. The valve 11 is closed, while the valve 10 is open, and the air arrives at the regulator 8 and goes slowly, from there, behind the piston of the cylinder 5 of the friction coupling 3. The piston of this cylinder begins to push slowly on each other, by means of the spring 7, the controlled part and the control part of the friction clutch 3, in such a way that the two systems (of the axle and steam engine) are set to the same rotational speed after a determined time.
At this moment, the distributor brings air into the cylinder 6 of the claw coupling 4, and the latter is thus engaged.
This can be done, for example, so that the
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stop lever 15 of the cylinder piston 5, at the end of its stroke, grasps the stop 16 of the piston rod of the auxiliary cylinder 14 and turns the valve 11 so that air is led through the pipe 12, in cylinder 6, and that the two parts of the claw coupling are pressed against each other.
If, by chance, the claws are opposite the recesses, the coupling is engaged; the piston of the cylinder 6 opens the inlet of the compressed air in the line 17 and therefore also in the automatic start valve 18, the piston of which releases the inlet of the main stream of steam via line 19 in the booster motor, which begins to operate.
If the claws of the coupling 4 are not opposite the recesses, the clutch takes place only the next moment. At the same time as air is admitted through valve 11 into line 12, air is also conducted, through valve 11, behind the piston of the auxiliary cylinder 14, and the piston rod turns the valve three times. channels so that this allows air to flow from the friction clutch cylinder into the atmosphere. The air escapes slowly through the adjustment member 8, and the friction coupling is discharged.
At a given moment, its pressure is no longer sufficient to maintain the system of the steam engine and that of the axle at the same speed of rotation, a small relative displacement occurs, the claw coupling 4 s' engages, opens the starting valve 18, and the auxiliary machine is started.
The admission of air into the line 9 and the control of the clutch device are provided by the starting member 20 (for example a tap or a valve).
If the engine of the auxiliary machine is built only for one direction of travel, for example only for
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forward, it is' advantageous to arrange the admission of air into the pipe 9 by the member 20 in such a way that the latter is disengaged and blocked for reverse gear, so that a possible error n 'do not damage the machine.
In the embodiment according to the accompanying drawing, @ the locking is effected by the fact that the device is disposed above the shifting support 22 of the locomotive and that it is provided, above the part of the travel of the gear change device (for example of the nut 28) which corresponds to the direction of travel of the locomotive for which the auxiliary machine is to be blocked (reverse) , a parallelogram formed by the levers 23, 24 and the tie 25.
The opening of the starting member 20 and also, consequently, the admission of the compressed air into the duct 9 can only be controlled by the lever 21 in the event of simultaneous movement of the parallelogram. - me 23, 24, 25, which can only happen when the locomotive shift organ is in a position which corresponds to the correct direction of travel (forward).
The auxiliary steam engine is disengaged in the opposite direction, that is to say by the evacuation of the air from the pipe by the starting device 20, the exhaust steam returning, by this, all the pistons of the cylinders to the initial position.
So that it is also possible to perform the clutch by the same operation when the locomotive and the auxiliary machine are stationary, an auxiliary intake device 26 is provided which makes it possible at all times to admit in the machine, through line 27 and 19, a quantity of steam such that the machine starts empty at a reduced speed.
It is obvious that it is perfectly possible, according to the present invention, to use instead of compressed air,
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for starting the auxiliary engine, steam, etc.
The characteristic of the invention is not changed either when compressed air or steam are used for the disengagement and springs for the engagement of the couplings.
The combination of the couplings according to the invention can also be used advantageously for other cases where it is a question of transmitting large rotational moments with minimal space requirement.
CLAIMS.
1. Starting device for auxiliary locomotive machines, characterized in that the starting and disabling of the auxiliary motor takes place by means of a combination of a friction clutch (3) and a coupling - claw plating (4).