DE1070665B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanlage für Lokomotiven, bestehend aus mehreren voneinander unabhängigen Antriebsmaschinen, von denen mindestens eine Antriebsmaschine als Hauptantriebsanlage und die übrige oder übrigen Antriebsmaschinen als Zusatzantriebsanlagen vorgesehen sind. Bei den bekannten Antriebsanlagen für Lokomotiven dieser Gattung dient die Zusatzantriebsanlage beim Anfahren zur Unterstützung der Hauptantriebsanlage und wird nach Erreichen einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit wieder abgeschaltet, wie z. B. bei Dampflokomotiven mit zusätzlichem Turbinenantrieb. Bei Diesellokomotiven mit elektrischen, hydraulischen oder mechanischhydraulischen Drehmomentwandlern, wie sie heute mit Leistungen von etwa 2000 PS als vier- oder sechsachsige Einheiten gebaut werden, liegt die Zugkraft bei voller Motorleistung bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit über der Reibungsgrenze der Lokomotive, um dann in bekannter Weise bei weitersteigender Geschwindigkeit mehr und mehr unter die Reibungsgrenze abzusinken, wobei das Beschleunigungsvermögen in gleicher Weise nachläßt. Um dies zu vermeiden, werden daher für schnell fahrende Züge mehrere Lokomotiven gekuppelt, so daß eine höhere Leistung zur Verfügung steht. Dies bedeutet jedoch einen erheblichen Aufwand, so daß versucht wird, dieses Problem durch Verwendung von Gasturbinenlokomotiven zu lösen. Gasturbinen haben jedoch, wie auch die eingangs genannten Dampfturbinen, ein ungünstiges Anfahr- und Teillastverhalten, d. h. ihr spezifischer Brennstoffverbrauch ist beim Anfahren und bei Teillast verhältnismäßig hoch. Die Wirtschaftlichkeit derartiger Lokomotiven liegt daher, von Sondereinsätzen abgesehen, unter der tragbaren Grenze, so daß in vielen Fällen trotz der hohen Anlagekosten der elektrischen Lokomotive der Vorzug gegeben wird, _bei_ der in einer vier- oder sechsachsigen Einheit höchste Leistungen verwirklicht werden können.

Es ist zwar zum Steigern der Wirtschaftlichkeit bereits bekanntgeworden, einen Dieselmotor und eine Expansionsturbine mit Verdichter, Wärmeaustauscher und Brennkammer mittels eines Differentialgetriebes "zu einer Antriebsanlage zusammenzufassen. Dabei läuft jedoch die Turbine stets zusammen mit dem Dieselmotor. Da außerdem die Turbine mit dem Antrieb der Radsätze starr gekuppelt ist, kann sie nicht ständig in ihrem wirtschaftlichsten Bereich betrieben werden. Schließlich ist die durch die bekannte'Antriebsanlage aufbringbare Leistung nicht wesentlich größer als die des Dieselmotors, so daß sich hierbei nicht die Leistungen einer elektrischen Lokomotiveinheit erreichen lassen.

Hier setzt die Erfindung ein, deren Aufgabe darin

-zu sehen ist, eine Antriebsanlage für Lokomotiven ge-_

Antriebsanlage für Lokomotiven, bestehend aus Haupt- und Zusatzantriebsmaschinen

Anmelder:

Krauss-Maffei Aktiengesellschaft, München -Allach

Dipl.-Ing. Eduard Gautzsch, München, und Dipl.-Ing. Peter Schwarzweber,

Gröbenzell bei München, sind als Erfinder genannt worden

mäß dem Gattungsbegriff zu schaffen, die bei hoher Wirtschaftlichkeit und unbeschränkter Einsatzmöglichkeit in einer vier- oder sechsachsigen Einheit etwa die Leistung einer gleichartigen elektrischen Lokomotive aufweist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Antriebsanlage dadurch gelöst, daß die Hauptantriebsanlage im Wirkungszusammenhang mit einem Drehmomentwand]er voll regelbar und die Zusatzantriebsanlagen höchstens beschränkt regelbar ausgebildet sind, wobei jede Zusatzantriebsanlage einzeln und zwangläufig zuschaltbar ist, wenn bei voll belasteter Hauptantriebsanlage die Zugkraft unter die Reibungsgrenze abgesunken ist. Dabei sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als voll regelbare Hauptantriebsanlage ein oder mehrere Dieselmotoren und als ^-beschränkt regelbare Zusatzantriebsanlagen Gasturbinenanlagen vorgesehen.

Durch diese Maßnahmen wird insofern eine vorteilhafte Lösung der Erfindungsaufgabe erreicht, als zum Anfahren und für Teillasten der oder die als Hauptantriebsanlage vorgesehenen Dieselmotoren sehr wirtschaftlich arbeiten, während erst bei höherem Leistungsbedarf die Gasturbinenanlage oder -anlagen zugeschaltet werden, und zwar mit voller oder annähernd voller Leistung, so daß auch diese wirtschaftlich arbeiten. Dadurch, daß im wesentlichen nur die Diesel- · anlagen zum Regeln herangezogen werden, die bei Teillast ohnehin allein laufen, ist es möglich, Gasturbinenanlagen mit sehr geringem Leistungsgewicht und wesentlich geringerer Lebensdauer als die Hauptantriebsanlage zu verwenden, da die Gasturbinen nur während eines Bruchteils der Laufzeit der Dieselmo-

toren eingeschaltet sind. Damit können als Zusatzantriebsanla'ge ohne Schwierigkeiten beispielsweise erprobte Flügtriebwerke vorgesehen werden, so daß das Gesamtgewicht der Lokomotive trotz hoher Leistung verhältnismäßig gering bleibt. Die "Steuereinrichtung zum Regeln der Leistung der Lokomotive ist äußerst einfach und erlaubt trotz Wahrung aller Vorteile beider Antriebsanlagen eine stufenlose Regelung der Antriebsleistung.

Zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlichkeit Avird die Steuereinrichtung zum Zuschalten der Gasturbinenanlage mit dem Fahrstufenschalter zum Regeln der Hauptantriebsanlage derart verbunden, daß beim Aufwärtsschalten des Fahrstufenschalters die Leistung der Hauptantriebsanlage beim Zuschalten der Gasturbinenanlage um deren Einschaltleistung vermindert und erst nach Erreichen der vollen Leistung-der— Gas^ turbinenanlage in der Weise gesteigert wird, daß die jeweils resultierende Zugkraft beider Antriebsanlagen bei jeder Fahrgeschwindigkeit etwa bei der Reibungsgrenze der Lokomotive liegt. Damit wird eine Zugkraftkurve erzielt, die im Bereich der Reibungsgrenze der Lokomotive liegt und erst nach Erreichen der vollen Leistung beider Anlagen absinkt, so daß über einen sehr großen Geschwindigkeitsbereich die maximal erreichbare Beschleunigung erzielt wird, ohne dabei ein Schleudern der Treibräder zu befürchten.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Zugkraftkurve einer Lokomotive mit einem Antrieb nach der Erfindung,

Abb. 2 ein Leistungsschaubild einer Lokomotive mit einer Dieselmotorenanlage und zwei nicht regelbaren Gasturbinen in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrstufenschalters,

Abb. 3 ein Leistungsschaubild einer Lokomotive mit einer Dieselmotorenanlage und einer im Bereich größter Wirtschaftlichkeit regelbaren Gasturbinenanlage, ebenfalls in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrstufenschalters,

Abb. 4 die schematische Darstellung einer Lokomotivantriebsanlage nach der Erfindung mit Steuerungseinrichtung,

Abb. 5 und 6 Sperrgetriebe zum Blockieren der Fahrschalterwelle in Ansicht und

Abb. 7 bis 19 Anordnungen zum Übertragen der Antriebsleistung auf die einzelnen Radsätze.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist als Hauptantriebsanlage einer Lokomotive beispielsweise der Achsanordnung BB oder CC eine Dieselmotorenanlage mit mindestens einem Dieselmotor 1 und als Zusatzantriebsanlage eine Gasturbinenanlage mit mindestens einer Gasturbine 2 mit Verdichter 3 und gegebenenfalls mit Zubehörapparaten wie Wärmeaustauscher u. dgl. vorgesehen. Die Übertragung der Leistung auf die Treibradsätze kann dabei elektrisch, hydraulisch oder mechanisch-hydraulisch erfolgen s. Abb. 7 bis 19). Der Dieselmotor 1 ist zum Regeln in bekannter Weise an eine Motorregulierungsleitung 4 angeschlossen, deren Druck durch ein Feinregelventil 5 gesteuert wird, das durch eine Nockenscheibe 6 des Fahrstufenschalters 7 beaufschlagt und an der mit dem Hauptluftbehälter 8 verbundenen Hauptluftlei- ^-tung-5--angeschlossen istTDurch das- duTch^enTEahr^ stufenschalter 7 beaufschlagte Feinregelventil 5 ist dabei die Leistung des Dieselmotors 1 von Null bis zum Höchstwert V stetig regelbar. Zum Steuern der Gasturbine 2 ist diese in analoger Weise wie der Dieselmotor 1 an einer Turbinenregulierungsleitung 10 angeschlossen, deren Druck ebenfalls durch ein an die Hauptluftleitung 9 angeschlossenes .Feinregelventil 11 gesteuert wird, das durch eine weitere auf der Welle 12^_des Fahrstufenschalters 7 vorgesehene," als Steuereinrichtung dienende Nockenscheibe 13 beaufschlagt ist. Die Nockenscheibe 13 für das Feinregelventil 11 der Gasturbine 2 ist dabei so ausgebildet, daß die Gasturbine 2 sofort nach dem Einschalten mit voller oder annähernd voller Leistung arbeitet und lediglich in diesem kleinen Bereich günstigsten Brennstoffverbrauches und größten Wirkungsgrades regelbar ist. Die Nockenscheibe 6 zum Regeln des Dieselmotors 1 und die Nockenscheibe 13 zum Regeln der Gasturbine2 sind zueinander versetzt angeordnet (Abb. 3), so daß zum Anfahren der Lokomotive zunächst der Dieselmotor 1 durch Drehen des Fahrstufenschalters-7-ange--lassen, die bekannte, nicht dargestellte Steuerung des Drehmomentwandlers in Gang gesetzt und die Leistung des Dieselmotors 1 gesteigert wird. Die Leistungssteigerung erfolgt dabei in dem Maße, daß die ZugkraftZ (vgl. Abb. 1) der Lokomotive am Treibradumfang etwa im Bereich der unteren Reibungsgrenze UR der Lokomotive liegt und die obere Reibungsgrenze OR bei eingeschalteter Schleuderschutzbremse 14 nicht überschreitet. Ist die höchste Leistung (Stellung IV in Abb. 3) des Dieselmotors 1 erreicht, so verläuft die Zugkraft Z der Lokomotive nach einer geschwindigkeitsabhängigen Zugkraftkurve 15 (Abb. 1) und unterscheidet bei einer bestimmten von der Lei" stung des Dieselmotors 1 abhängigen Geschwindigkeit 16 die Reibungsgrenze UR der Lokomotive, um weiterhin mit steigender Fahrgeschwindigkeit abzufallen. Um jedoch das Reibungsgewicht der Lokomotive weiterhin voll auszunützen, wird nunmehr durch die zugehörige Nockenscheibe 13 und das Feinregelventil 11 die Gasturbine 2 mit voller bzw. annähernd voller Leistung zugeschaltet. Der Dieselmotor 1 wird dabei gleichzeitig um die Einschaltleistung T₁ (s. Abb. 3) der Gasturbine 2 gedrosselt und läuft im Regelbereich B der Gasturbine 2 mit konstanter Leistung. Ist die maximale Turbinenleistung erreicht, dann wird das Feinregelventil 5 des Dieselmotors 1 bei Weiterdrehen des Fahrstufenschalters 7 durch die zugehörige Nokkenscheibe 6 wieder weiter beaufschlagt, bis wiederum die maximale Leistung des Dieselmotors 1 und damit der beiden Antriebsanlagen erreicht ist (Stellung V in Abb. 3). Das Regeln erfolgt dabei in der Weise, daß die resultierende Leistung bzw. die Zugkraft Z beider Antriebsanlagen bis zur Höchstleistung bei jeder Fahrgeschwindigkeit stets im Bereich der Reibungsgrenze liegt, so daß eine größtmögliche Beschleunigung erzielt werden kann.

Diese Betriebsverhältnisse sind in Abb. 1 im Zugkraft-Geschwindigkeits-Diagramm schematisch dargestellt. Die dick gestrichelte Kurve 15 stellt die Zugkraftkurve des Dieselmotors 1 bei Vollast bzw. die der mit Vollast zugeschalteten Gasturbine 2 gleicher Leistung dar. Die voll ausgezogene Kurve 15 a entspricht der angestrebten Zugkraftkurve, deren waagerechter. Teil in Höhe der unteren Reibungsgrenze UR liegt. Die dünn gestrichelte Kurve 15 b ist die Umkehrung des unterhalb der Kurve 15 a bzw. der Reibungsgrenze L^rT? liegenden Astes der Zugkraftkurve 15 und entspricht der nach dem Zuschalten der Gasturbine 2 im BetriebspunktT5"i: von dem nunmehr wieder"höcKzuregelnden Dieselmotor 1 aufzubringenden Zugkraft. Beispielsweise wird bei. einer Fahrgeschwindigkeit V₁ von dem hochzuregelnden Dieselmotor 1 die Zugkraft Z₀, und von der zugeschalteten Gasturbine 2 die Zug-

1 V/ ί V-» WUU

kraft Z_0l entwickelt. Die Summe der beiden Ordinaten Z₀₁ und Z_Gl ergibt stets die angestrebte, in Höhe der unteren Reibungsgrenze UR Hegende Zugkraft, -tfm-nun—zu^r:verh"inderni-da€-die~Reibung-sgVenze-

durch die Leistung der Antriebsanlagen infolge zu raschen Drehens des Fahrstufenschalters 7 überschritten wird, wird die zum Zuschalten der Gasturbinenanlage vorgesehene und vom Lokomotivführer verstellbare Steuereinrichtung in eine Abhängigkeit zur Zugkraft Z der Lokomotive (im Bereich der Reibungsgrenze) gebracht. Dazu ist beispielsweise an mindestens einem Drehmomente übertragenden Teil der Lokomotive, z. B. bei elektrischem Antrieb an der Lagerung der Elektromotoren am Drehgestellrahmen oder bei Gelenkwellenantrieb an einer Drehmomentstütze 17, ein an sich bekanntes Steuerorgan 18 (s. Abb. 4) angeordnet, das nach Maßgabe des Drehmomentes den Druck in einem Steuermittel, z. B. Druckluft oder Drucköl, verändert. Das Steuerorgan 18, das im Beispielsfalle einerseits mit der Hauptluftleitung 9 verbunden und andererseits an eine Steuerleitung 19 angeschlossen ist, steuert einen am freien Ende der Steuerleitung 19 angeordneten Arbeitszylinder 20, dessen Kolbenstange 21 mit einem Bremsschuh 22 versehen ist und eine auf der Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 angeordnete Bremsscheibe 23 beaufschlagt, derart, daß bei Erreichen der Reibungsgrenze die Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 blockiert wird. Um dies zu erreichen, ist in der Steuerleitung 19 vor dem Arbeitszylinder 20 ein Überdruckventil 24 vorgesehen, das bei einem der Reibungsgrenze entsprechenden Druck öffnet und den Arbeitszylinder 20 beaufschlagt, so daß die Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 in einer Drehrichtung festgebremst wird. Damit die Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 im Sinne einer Leistungssteigerung gebremst wird und ein Abregeln der Leistung jederzeit möglich ist, ist der Bremsschuh 22 beispielsweise als Keil 25 ausgebildet (Abb. 5), der mit einer Keilfläche 26 auf einer festen Gleitbahn und mit der anderen Keilfläche 27 auf dem Außenmantel 28 der Bremsscheibe 23 anliegt. Der keilförmige Bremsschuh wird dabei durch den Kolben 29 des Arbeitszylinders 20 etwa tangential zur Drehrichtung der Bremsscheibe 23 bei Leistungsvergrößerung eingeschoben, wobei er die Bremsscheibe 23 blockiert, so daß bei beaufschlagtem Arbeitszylinder 20 nur eine Leistungsverminderung beider Antriebsanlagen möglich ist.

An das Steuerorgan 18 zum Steuern des Arbeitszylinders 20, d. h. an die Steuerleitung 19 kann vorteilhaft auch die Schleuderschutzbremse 14 bzw. deren Steuervorrichtung angeschlossen werden, wobei in einer Abzweigleitung 30 zur Schleuderschutzbremse 14 ein weiteres Überdruckventil 31 vorgesehen weiden kann, das erst bei Drehmomenten, die der oberen Reibungsgrenze OR entsprechen, öffnet. Damit wird erreicht, daß auch bei kurzzeitigem Überschreiten der oberen Reibungsgrenze OR durch die Leistung der Antriebsanlagen ein Schleudern mit Sicherheit vermieden wird. —

Um eine gute und stetige Regelbarkeit des Antriebes zu erzielen, ist die jeweilige EinschaltleistungT₁ bzw. T₂ der Gasturbinenanlage bzw. -anlagen etwa gleich oder kleiner als die Leistung D des oder der Dieselmotoren zu wählen (Abb. 3). Mit einer solchen Lokomotive ist etwa eine Leistung von 4000 PS zu erreichen. Für größere Leistungen ist eine höhere Leistung der Gasturbinenanlage zu wählen. Um auch dabei eine stetige Regelbarkeit und eine hohe Wirtschaftlichkeit der Antriebsanlage zu gewährleisten, ist .die Einschaltleistung T₁ der Gasturbinenanlage zu unterteilen, d. h., es sind beispielsweise zwei Gasturbinen vorzusehen, deren Leistungen T₁ und T₂ jeweils etwa gleich oder kleiner als die. Leistung D der Diesel—motoren-"i slt-(Ä-bb :-2)-.-D-ie-Ga&tüx-binen_köiirien_dabei wieder, wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel (Abb. 3), im Bereich ihres optimalen Wirkungsgrades regelbar ausgebildet sein oder auch, wie in Abb. 2 dargestellt, nicht regelbar vorgesehen sein. Zum Anfahren und bei kleiner Teillast werden dabei wieder die Dieselmotoren von Null hochgeregelt, bis ihre Leistung D etwa der einer Gasturbine entspricht. In diesem Zeitpunkt (Stellung I des Fahrstufenschalters 7) wird die Gasturbine zugeschaltet und die Leistung D des Dieselmotors um die Einschaltleistung T₁ der zugeschalteten Gasturbine vermindert. Zur weiteren Steigerung der Lokomotivleistung werden dann wieder die Dieselmotoren bis zur Einschaltleistung T₉ der zweiten Gasturbine hochgefahren (Stellung II des Fahrstufenschalters 7). Nach Erreichen der Einschaltleistung T₂ der zweiten Gasturbine wird auch diese eingeschaltet und die Leistung der Dieselmotoren entsprechend gedrosselt. Die weitere Steigerung der Lokomotivleistung bis zur Höchstleistung (Stellung III des Fahrstufenschalters 7) wird dann wieder durch Steigern der Leistung der Dieselmotoren erzielt. Wie ohne weiteres einzusehen ist, muß für eine derartige Ausbildung der Antriebsanlagen lediglich eine weitere entsprechend versetzte Nockenscheibe für das Feinregelventil der zweiten Gasturbine vorgesehen werden. Durch periodisches Verstellen der beiden Nockenscheiben für die Gasturbinen kann eine gleichmäßige Laufleistung und damit eine gleichmäßige Abnützung beider Turbinen gewährleistet werden. Es ist dabei auch nicht notwendig, daß beide Gasturbinen gleiche Leistung aufweisen, wenn es auch vom Standpunkt der Beschaffung und Unterhaltung aus vorteilhaft ist, zwei gleichartige Triebwerke zu verwenden.

Es liegt auf der Hand, daß die zugkraft- bzw. drehmomentabhängige Steuerung des Fahrstufenschalters 7 und damit der Antriebsanlagen auch elektrisch erfolgen kann.

Zum Blockieren der Welle 12 können auch andere freilaufartig wirkende Vorrichtungen vorgesehen werden, wie z. B. Klinkengesperre mit anrückbarer

♦5 Klinke, Kipphebel mit festem Anschlag (Abb. 6), eine Freilaufkupplung zwischen der Bremsscheibe 23 und der Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 od. dgl.

Zum Hervorrufen der die Welle 12 des Fahrstufenschalters 7 beeinflussenden Steuerimpulse kann auch

z. B. die Zugvorrichtung oder eine vom Druck in den Regulierungsleitungen der Antriebsanlagen im Verhältnis zu der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit abhän-_ gige Vorrichtung vorgesehen werden. Das Übertragen der Leistung der Antriebsanlagen auf die Treibräder kann grundsätzlich auf zwei bekannte Arten geschehen, einmal elektrisch und zum anderen auf mechanischem Wege, z. B. über Gelenkwellen unter Zwischenschaltung von hydraulischen oder mechanisch-hydraulischen Getrieben,. d..h. Drehmomentwandler^ Bei der elektrischen Übertragung gemäß Abb. 7 ist jeder Radsatz 32 mit einem Elektromotor 33, beispielsweise einem Tatzlagermotor, versehen, der in bekannter Weise an einen elektrischen Generator 34 angeschlossen ist. Der Generator 34 ist einerseits über eine

65—lösbare oder eine Freilaufkupplung 35 mit dem Dieselmotor 36 und andererseits in gleicher Weise mit der Gasturbine 37 verbunden, wobei wie auch im nachfolgenden an Stelle eines. Dieselmotors 36 und/öder einer Gasturbine 37 stets auch deren zwei oder mehrere treten können, je nach der erforderlichen Leistung.

Claims (14)

Es ist auch ohne weiteres möglich, an Stelle eines gemeinsamen Generators 34 mehrere Generatoren vorzusehen, wobei jeder Generator mit einer Antriebsmaschine gekuppelt sein kann. Da die elektrische Drehmomentwandlung"zwar sehr einfach und gut erprobt ist, jedoch ein hohes Leistungsgewicht ergibt, wird gemäß Abb. 8 für den Dieselmotor 36 ein im Hauptrahmen gelagertes, in das Drehgestell eintauchendes Getriebe 38 vorgesehen, das einerseits mit dem Dieselmotor 36 bzw., falls das Getriebe 38 nicht selbst das Hauptgetriebe ist, mit dessen Hauptgetriebe und andererseits mit einem Elektromotor 33 verbunden ist. Der Elektromotor 33 wird durch einen von der Gasturbine 37 angetriebenen elektrischen Generator 34 gespeist. Eine andere Möglichkeit auf gleicher Basis zeigen Abb. 9 und 10, bei-denen-jeder—Radsatz-39 mit einem Achsgetriebe 40 der BauarFKegelrad-Stirnrad-Getriebe versehen ist, an dessen Ritzelwelle 41 einerseits das Getriebe 38 des Dieselmotors 36 und andererseits ein vom Generator 34 der Gasturbine 37 gespeister Elektromotor 33 über je eine Gelenkwelle 42 angeschlossen ist, wobei der Elektromotor 33 im Drehgestellrahmen gelagert sein kann. Eine dritte Möglichkeit einer gemischten elektrischen-hydraulischen Kraftübertragung ist in Abb. 11 und 12 dargestellt. Jeder Radsatz 39 ist mit einem Großrad 43 versehen, mit dem auf einer Seite das Ritzel 44 eines Elektromotors 33 und auf der anderen Seite ein mit einem Kegelradgetriebe 45 verbundenes Stirnradritzel 46 kämmt. Das Kegelradgetriebe 45 ist dabei wiederum über eine Gelenkwelle 42 mit dem Getriebe 38 des Dieselmotors 36 verbunden. Um eine weitere Gewichtsverminderung zu erzielen, kann die Übertragung der Leistung der Gasturbine auch auf mechanischem Wege unter Zwischenschaltung einer hydraulischen, einer Überholungskupplung, z. B. einer Freilaufkupplung, oder einer sonstigen lösbaren Kupplung erfolgen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, der dadurch ermöglicht wird, daß im Bereich großer Momentensteigerung, also beim Anfahren, der Dieselmotor das Fahrzeug treibt und lediglich im Bereich einer geringeren Momentensteigerung, für welche die Charakteristik einer Gasturbine geeignet ist, also bei Erreichen der der Vollast des Dieselmotors entsprechenden Fahrgeschwindigkeit, die Gasturbine zugeschaltet wird. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art zeigt Abb. 13. Hierbei sind der Dieselmotor 36 und die Gasturbine 37 im Hauptrahmen gelagert. Der Dieselmotor 36 ist mit einem Hauptgetriebe 47 verbunden, das seinerseits die Achsgetriebe 40 der Radsätze 39 in bekannter Weise über Gelenkwellen 42 antreibt. Zwischen der Kurbelwelle des Dieselmotors 36 und der Welle der Gasturbine 37 ist eine hydraulische Kupplung 48 und gegebenenfalls, je nach Drehzahl der Gasturbine 37, noch ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen. Selbstverständlich kann dabei die Gasturbine 37 bzw. deren Kupplung 48 auch unmittelbar zusammen mit dem Dieselmotor 36 an der Eingangswelle 49 des Hauptgetriebes 47 angeschlossen werden. Bei einer Anordnung gemäß Abb. 13 ist die Lage der Gasturbinen 37 in gewissen Grenzen festgelegt. Um eine größere Freizügigkeit zu erzielen, kann die Antriebsübertragung vom Dieselmotor 36 zu den Rad- falls im Hauptrahmen_gelagertes hydraulisches oder mechanisch-hydraulisches Wechselgetriebe 50 und Gelenkwellen 42 jeweils ein Achsgetriebe 40 der beiden Radsätze 39 eines Drehgestells an. Zum Übertragen deF Antriebsleistung der-Gasturbine 37 ist auf der Achswelle eines Radsatzes 39 ein weiteres Achsgetriebe 51 angeordnet (Abb. 14 und 15), das über eine Gelenkwelle 52 mit einem Zwischengetriebe 53 gekuppelt ist, das über eine hydraulische Kupplung 48 von der Gasturbine 37 angetrieben ist. Die Gasturbine 37, deren Platzbedarf insbesondere bei Verwendung eines Flugtriebwerkes sehr gering ist, kann dabei in Fahrtrichtung sowohl vor als auch hinter dem Drehgestell bzw. dessen Drehachse angeordnet sein. Soll die Leistung der Gasturbine 37 nicht auf einen Radsatz übertragen und—erst-von—diesem unter Benützung der Übertragungselemente der Antriebsübertragung des Dieselmotors 36 weitergeleitet werden, so kann auch auf der Achswelle des zweiten Radsatzes 39 des Drehgestells ein Achsgetriebe 51 vorgesehen werden, das dann über einen zwischengelagerten Gelenkwellenstrang 54 mit dem gleichzeitig als Verteilergetriebe ausgebildeten Zwischengetriebe 53 der Gasturbine 37 verbunden ist (Abb. 16 bis 19). Dabei kann die Gasturbine 37, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, in Fahrtrichtung sowohl hinter dem Drehgestell (Abb. 16 und 17) als auch vor dem Hauptgetriebe 47 des Dieselmotors 36 angeordnet sein (Abb. 18 und 19). Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind lediglich schematisch dargestellt und berücksichtigen nicht die Anordnung der Gelenkwellen, die in bekannter Weise so angeordnet werden müssen, daß kleinste Knickwinkel und möglichst gleiche Knickwinkel an jeder einzelnen Gelenkwelle auftreten. Sämtliche Ausführungsbeispiele zeigen lediglich einseitig abtreibende Anlagen; es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch beidseitig abtreibende Anlagen sowohl für den Dieselteil als auch für den Gasturbinenteil vorzusehen. Patentansprüche;

1. Antriebsanlage für Lokomotiven, bestehend aus mehreren voneinander unabhängigen Antriebsmaschinen, von denen mindestens eine Antriebsmaschine als Hauptantriebsanlage und die übrige oder übrigen Antriebsmaschinen als Zusatzantriebsanlagen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantriebsanlage im Wirkungszusammenhang mit einem Drehmomentwandler voll regelbar und die Zusatzantriebsanlagen höchstens beschränkt regelbar ausgebildet sind, wobei jede Zusatzantriebsanlage einzeln und zwangläufig zuschaltbar ist, wenn bei voll belasteter Hauptantriebsanlage die Zugkraft unter die Reibungsgrenze abgesunken ist.

2. Antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als voll regelbare Hauptantriebsanlage ein oder mehrere Dieselmotoren (1 bzw. 36) und als beschränkt regelbare Zusatzantriebsanlagen Gasturbinenanlagen (2 und 3) vorgesehen sind.

3. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuschalten der Gasturbinenanlage (2 und 3 bzw. 37) eine Steuer

sätzen "39 vollständig-von der Übertragung der--Lei- stung der Gasturbine 37 getrennt werden, wie in Abb. 14 bis 19 dargestellt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen treibt der im Hauptrahmen gelagerte Dieselmotor 36 wiederum in bekannter Weise über ein ebeneinrichtung vorgesehen -ist, die einerseits durch den Lokomotivführer verstellt wird und andererseits von der Zugkraft abhängig ist.

4. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dädurch gekennzeichnet, daß das Zuschalten jeder

Gasturbinenanlage (2 und 3 bzw. 37) mit voller bzw. annähernd voller Leistung erfolgt.

5. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß .die -Hauptantriebsanlage in ihrer Leistung von Null bis zum Höchstwert (V) und jede Gasturbinenanlage (2 und 3 bzw. 37) höchstens innerhalb des Leistungsbereiches größten Wirkungsgrades regelbar ist.

6. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Einschaltleistung (T₁ bzw. T₂) der Gasturbinenanlage bzw. -anlagen (2 und 3 bzw. 37) etwa gleich oder kleiner als die Leistung (D) der Hauptantriebsanlage ist.

7. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum Zuschalten jeder Gasturbinenanlage (2 und 3 bzw. 37) mit dem Fahrstufenschalter (7) zum Regeln der Hauptantriebsanlageverbunden ist, derart, daß beim Aufwärtsschalten des Fahrstufenschalters die Leistung (D) der Hauptantriebsanlage beim Zuschalten der Gasturbinenanlage um deren Einschaltleistung (T₁) vermindert und erst nach Erreichen der vollen Leistung der Gasturbinenanlage in der Weise gesteigert wird, daß die jeweils resultierende Zugkraft beider Antriebsanlagen bei jeder Fahrgeschwindigkeit etwa bei der Reibungsgrenze (UR) der Lokomotive liegt.

8. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung auf der Welle (12) des Fahrschalters (7) angeordnet ist und eine von der Zugkraft gesteuerte Blokkiereinrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß die Haupt- und Zusatzantriebsanlage jederzeit abwärts regelbar sind.

9. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Blockiereinrichtung ein nur in einer Drehrichtung blockierendes Sperrgetriebe (23 und 25 bis 28) vorgesehen ist, dessen Sperrglied (25) mit einem von der Zugkraft gesteuerten Arbeitszylinder (20) verbunden ist.

10. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern des Ar-

beitszylinders (20) durch die Zugkraft in der Steuerleitung (19) ein Steuerorgan (18) angeordnet ist, das mit einem das Antriebsmoment beweg-

_ 1 ich abstützenden- Teil (Drehmomentstütze- -1-7-)-

verbunden ist, derart, daß beim Erreichen der Reibungsgrenze (UR) durch die Zugkraft der Arbeitszylinder beaufschlagt wird.

11. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Zusatzantriebsanlage in bekannter Weise mit einem elektrischen Generator (34) zum Antrieb der Elektromotoren (33) der Radsätze (39) verbunden ist.

12. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantriebsanlage in bekannter Weise über ein hydraulisches oder mechanisch-hydraulisches Getriebe (38, 47 bzw. 50) und Gelenkwellen (42) mit den Achsgetrieben (40) der Radsätze (39) verbunden ist und die mit einem elektrischen Generator (34) gekuppelte Zusatzantriebsanlage über mindestens einen Elektromotor (33) der Antriebsübertragung der Hauptantriebsanlage zuschaltbar ist.

13. Antriebsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantriebsanlage in bekannter Weise über ein hydraulisches oder mechanisch-hydraulisches Getriebe (38, 47 bzw. 50) und Gelenkwellen (42) mit den Achsgetrieben (40) der Radsätze (39) verbunden und die Zusatzantriebsanlage über mindestens eine lösbare Kupplung (48) unmittelbar in an sich bekannter Weise der Hauptantriebsanlage oder deren Antriebsübertragung zuschaltbar ist.

14. Antriebsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzantriebsanlage über eine lösbare Kupplung (48), ein Zwischengetriebe (53) und Gelenkwellen (52 bzw. 54) unmittelbar einem oder jedem mit der Hauptantriebsanlage verbundenen Radsatz (9) zuschaltbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 930 813, 920 426, 515;

französische Patentschrift Nr. 737 374.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen