Dampftriebfahrzeug mit mindestens zwei Dampfmotoren zum Antrieb der Triebacbsen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Dampftriebfahrzeug mit mindestens zwei Dampfmotoren zum Antrieb der Triebachsen. Die bei Dampftriebfahrzeugen solcher Art bekannte stufenweise Verstellung der Fül lung kann zum Beispiel nach dem schwei zerischen Patent Nr.118296 mittels einer ver schiebbaren, die Stufennocken tragenden Steuerwelle erfolgen.
Bei solchen Steuerun gen ist die Stufenzahl infolge des erforder lichen Platzes für die Verschiebung .der Nok- kenwelle eine ziemlich niedrige. Dies gilt in vermehrtem Masse für die Rückwärtsfahrt, für die deswegen zum Beispiel nur zwei Stu fen vorgesehen zu werden pflegen.
Im Be triebe kann sich die nur in grossen Stufen ver änderbare Füllung als nachteilig zeigen, in dem die Zugkraft zum Beispiel einer Loko motive bei einer bestimmten Steuerstufe sich als zu gross und bei Einstellung auf die nächst kleinere Stellung als zu klein erweist, um die gewünschte Fahrgeschwindigkeit auf recht zu erhalten, so .dass in diesem Falle mit der grösseren Füllung bei durch den Regler gedrosseltem Dampf gefahren werden muss.
Bei Fahrzeugen, die keine bevorzugte Fahr richtung haben und bei denen die Zahl . der Stufen für Rückwärtsfahrt auf Kosten der Zahl der Stufen für Vorwärtsgang vergrössert werden muss, macht sich dieser Mangel ganz besonders fühlbar. Aber auch beim Anfahren macht sich die kleine Stufenzahl nachteilig bemerkbar. Dieser Mangel liesse sich durch Vermehrung der Zahl der Stufen mildern, was aber bisher wegen des dafür fehlenden Platzes nicht angängig war, wie oben aus geführt.
Die Erfindung ermöglicht nun, ohne den zu den Maschinen gelangenden Dampf mit tels des Regulators drosseln zu müssen und ohne die Stufennockenzahl zu verändern, die Zugkraft dadurch feiner abzustufen, dass die Füllung der Dampfmotoren, dank einer be sonderen Ausbildung der Nockensteuerein- richtung stufenweise sowohl auf gleiche,
als a ue 'h auf voneinander verschiedene Füllun-s- z5 grade einstellbar ist.
Da für jede eingestellte Füllungsstufe ein Dampfmotor bekanntlich innerhalb eines ge nügend grossen Drehzahlbereiches eine etwa gleichbleibende Zugkraft abgibt, kann bei der Anordnung nach der Erfindung durch die Summierung dieser Einzelzugkräfte bei Mehrmotorenantrieb eine regelmässigere und feinere Abstufung der Zugkräfte erzielt wer den.
In .der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 die schematische Anordnung der Nockensteuereinrichtung für eine Lokomotive mit zwei Dampfmotoren, Fig. 2 Steuerteile von Fig. 1 in einer Zwi schenbilanz, Fig. 3 und 4 Ausführungsformen von Steuerungsteilen.
Fig. 5 und 6 Diagramme der Zugkräfte ohne und mit Anwendung der Erfindung, Fig. 7 und 8 verschiedene Schemata für die Steuerung von Dampflokomotiven mit mehreren Dampfmotoren.
Nach Fig. 1 werden bei jeder einem Dampfmotor zugeordneten Steuerungsvor richtung die Einlassventile 1 und \? von Dampfzylindern zweier nicht näher darge stellter, die Achsen antreibender Dampf motoren durch die Nockenwellen 3 über die Rollen 4 angetrieben. Die Nockenwelle 3 trägt drei verschiedenen Füllungen entspre chende Nocken 0, I, 1I. Sie ist in den Lagern verschiebbar gelagert und kann durch den Hilfskraftkolben 6 mittels der Kupplung 7 achsial verschoben werden, so dass nach Wunsch einer der Nocken 0, 1, 1I mit der Ventilrolle 4 zusammenarbeitet.
Der Antrieb der Nockenwelle 3 erfolgt über Zahnrad 3a in nicht näher dargestellter Weise von der Kurbelwelle des Dampfmotors aus. Der Hilfs- kraftkolben 6 wird durch den Steuerschieber 8 in bekannter Weise gesteuert, indem der- selbe ein Druckmittel aus der Leitung 9 auf die eine oder andere Seite des Hilfskraft- kolbens 6 treten lässt. Der Steuerschieber seinerseits wird mittels des im Punkte 10 des Rückführhebels 11 aasgelenkten Stössels 12 mit Rolle 13 durch den Stufenschieber 14 absatzweise beeinflusst.
Die beiden Stufen schieber 14 und 14a. für die Ventile 1 und 2 der beiden Dampfmotorzylinder sind mitein ander fest verbunden und werden von dem Stellhebel 15 aus betätigt.
In Fig. 1 befinden sich beide Rollen 13, 13a auf der gleichen Stufe I der Schieber 14 und 14a. Dementsprechend wird auch jede der Nockenwellen 3 vom zugehörigen Hilfskraft- kolben 6 in die gleiche Stellung gebracht, in der die gleichen Nocken 1 bei beiden Nocken wellen 3 die Ventile 1 und 2 antreiben. Beide Da.mpfmasebinen arbeiten dabei mit gleicher Füllung.
Genaue Betrachtung der Fig. 1 zeigt, dass die die beiden Maschinen steuernden Rollen 13, 13a, wohl auf der gleichen Stufe I der zu gehörigen Schieber stehen, dass jedoch die Rolle 13 auf dem rechten Abschnitt der Stufe I des Schiebers 14, die Rolle 13a im Abstand a von der entsprechenden Stelle der Stufe I des Schiebers 14ra in dessen linkem Abschnitt steht.
Der Stufenschieber 1.1n. ist somit um die Strecke<I>a =</I> 1i der Teilung<I>2a</I> relativ zu dem zugchörigen Ventilstössel 13a verschoben. Werden daher die Schieber 14 und 14a durch den Hebel 15 gemeinsam um die Strecke ca nach links verschoben, so kommt, wie Fig. \? zeigt, die eine, 13, der Rol len 13, 13ca auf die Stufe II zu stehen, wäh rend die andere, 13aa. auf ihrer vorherigen Stufe I verbleibt.
Wird nochmals um einen Schritt a weiter geschaltet, so wird auch die andere Rolle 13a auf die höhere Stufe II ge hoben. Bei der Stellung nach Fig. 1 arbeiten beide Maschinen mit der gleichen Füllung: bei der Stellung nach Fig. 2 arbeitet das Ventil 1 mit einer andern, z. B. kleineren Fül lung als das Ventil 2. In der dritten zuletzt erwähnten Stellung, bei der beide Rollen 13, 13a auf die Stufe II gehoben sind, arbeiten wieder beide Ventile mit der gleichen, aber kleineren Füllung.
Es ergibt sich daraus, dass bei der Stellung nach Fig. 2 eine Zwischen stufe der Zugkraft entsteht, so dass bei der Anwendung der Erfindung ohne Vermehrung der Nockenzahl eine grössere Zugkraftstufen- zahl, das heisst feinere Abstufung der Zug kraft erzielt werden kann. In Fig. 5 und 6 ist dies in einem Diagramm noch näher darge stellt. In Fig. 5 sind die Zugkraftstufen einer Lokomotive mit zwei Dampfmotoren darge stellt, deren fünfstufige Steuerungen beide stets auf die gleiche Füllungsstufe eingestellt. sind.
Werden die Zugkräfte auf der Ordinate und die Stellungen der gestuften Schieber auf der Abszisse aufgetragen, so entsteht der gestufte Linienzug dieser Fig. 5, bei der je weils über eine Strecke 2a die Zugkraft der Lokomotive zum Beispiel Zu konstant ist.
Wird dagegen die Steuerung nach den Fig. 1 und 2 ausgebildet, so entsteht ein feiner ge stufter Linienzug nach Fig. 6, indem bei einer Stellung nach Fig. 2 eine Zugkraft gleich dem Mittelwert
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zum Beispiel der Zugkräfte ZI, Zn der Stufen I und II entsteht. Es treten also zwischen den Zugkrafthauptstufen befindliche Zug kraftzwischenstufen neu hinzu.
Es ist leicht ersichtlich, dass zum Beispiel bei einer Lokomotive oder einem Schienen triebwagen mit einer grösseren Anzahl von Dampfmotoren auf diese Weise eine sehr feine Abstufung der Zugkraft erzielt werden kann. Sind zum Beispiel sechs Dampfmotoren vorhanden, wie in Fig. 7 schematisch dar gestellt ist, die in drei Paaren angeordnet sind, deren jedes zum Beispiel eine Triebachse antreibt, so wird eine Verdoppelung der Zug kraftstufenzahl erreicht, indem zum Beispiel die Gruppe .der mit b bezeichneten Dampf motoren einerseits und jene der mit c bezeich neten Motoren anderseits je die gleiche Fül lung erhält. Werden die beiden Gruppen \mit verschiedener Füllung gefahren, so entsteht eine Zwischenstufe der Zugkraft.
Kann jede der Gruppen mit fünf Füllungsstufen gefah- ren werden, so entstehen durch Anwendung der Erfindung zehn verschiedene Zugkraft stufen.
Bei einer andern Gruppierung der stets mit gleicher Füllung arbeitenden Dampf maschinen zum Beispiel in drei Paare können nach Fig. 8 fünfzehn Zugkraftstufen erzielt werden, indem die je mit gleichen Buchstaben <I>b, c, d</I> bezeichneten Dampfmaschinen stets die gleiche Füllung erhalten. In diesem Falle können eines oder zwei der Paare von Maschi nen mit der einen Füllung gefahren werden, die übrigen mit der nächsten, so .dass zwei Zwischenstufen für die Zugkraft zwischen den Zugkrafthauptstufen, wie sie ohne An wendung der Erfindung vorhanden waren, entstehen.
Die Abstufung könnte noch weiter getrie ben werden, indem zum Beispiel die sechs Dampfmaschinen nicht nur in Gruppen, son dern auch einzeln mit verschiedenen Füllun gen gefahren werden. Auf diese Weise könn ten zwischen zwei Zugkrafthauptstufen fünf Zwischenstufen geschaffen werden.
Die Steuerung der Schieber 14, 14a und der Rollen 13, 18a kann statt durch ein Ge stänge 15, 15a nach Fig. 1 und 2 in anderer Weise nach Fig. 3 erfolgen, wo der Schieber 14 mit Gewinde versehen als Mutter gegen Drehung gesichert auf einer Spindel 17 sitzt, die bei 16 gelagert und durch irgendwelche Mittel, z. B. von einem Handrad 22 des Führers aus (Fig. 7 und 8) über geeignete Zwischenräder 18 gedreht werden kann. Die Spindeln 17 der Steuerungen der verschie denen Dampfmotoren werden gekuppelt, z. B.
durch Kupplungen 19, wobei natürlich die Schieber 14 so auf die Spindeln aufgesetzt werden müssen, dass Versetzung der Stufen, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, erzielt wird.
Die Steuerung der Rollen 13 kann auch durch einen vom Führer einstellbaren, um eine Welle 20 drehbaren gestuften Nocken 21 nach Fig. 4 erfolgen. Wie alle andern Aus führungsbeispiele, zeigt auch dieses die Ver wandlung der kontinuierlichen Bewegung des Führerhandrades in eine absatzweise erfol gende Bewegung der Nockenwelle 3. Bei einer. Ausführung nach Fig. 1 und 2 sind stets nur Füllungen gleichzeitig einge schaltet, die höchstens um eine Stufe von einander abweichen. Es können aber auch Füllungsstufen gleichzeitig eingeschaltet sein, die mehr als eine Stufe voneinander ab weichen.
Die Steuerungseinstellung der ver schiedenen Motoren bezw. Motorgruppen er folgt von einem einzigen Stellhebel bezw. Handrad 22 aus. Statt die Steuerung jedes Dampfmotors durch einen besonderen Hilfs- kraftkolben zu bedienen, kann ein einziger Hilfskraftkolben zur Verstellung der Nok- kenwellen einer ganzen Gruppe von Maschi nen benutzt werden.