DE152885C

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Info

Publication number: DE152885C
Application number: DE1902152885D
Authority: DE
Filing date: 1902-11-08
Anticipated expiration: 1922-11-09

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

U -

Bei elektrischen Zugbeleuchtungseinrichtungen , bei welchen die Dynamomaschinen von der Wagenachse direkt angetrieben werden, ist es eine der größten Schwierigkeiten, welche zu überwinden ist, daß zwischen Anlaufen des Zuges und der höchsten Geschwindigkeit die Dynamomaschine eine große Differenz in der Umdrehungszahl durchzumachen hat, was wiederum bedeutende Spannungsunterschiede der Dynamomaschine zur Folge hat, wenn man nicht die ungleichmäßige Geschwindigkeit, die durch die verschiedene Umdrehungszahl der Wagenachse gegeben ist, in eine gleichförmige Geschwindigkeit der Dynomomaschine umzuändern imstande ist. Man hat zu. diesem Zwecke die verschiedensten Anordnungen getroffen; so verbindet man z. B. die Antriebsvorrichtung mit der Dynamomaschine mittels Reibungskupplung, welche, durch Fliehkraftregler gelockert bezw. angedrückt, ein Schlüpfen der Dynamomaschinenwelle bei höheren Geschwindigkeiten bewirkt, oder man trifft, wie nach dem D. R. P. 92768, die Anordnung derartig, daß die Dynamomaschine selbst durch ihr Gewicht den Riemen spannt und dieser bei entsprechender Belastung anfängt, zu schlüpfen. Alle diese Vorrichtungen haben mehr oder minder große Übelstände aufzuweisen, welche zum Teil von den Witterungsverhältnissen abhängig sind, z. B. durch Einwirkung von Staub oder Nässe auf die gleitenden Teile, die Lagerung usw.

Vorliegende Erfindung soll nun die ungleichmäßige Umdrehungszahl bei jeder Drehungsrichtung der Wagenachse derartig auf die Dynamomaschine übertragen, daß letztere eine gleichmäßige Umdrehungszahl entsprechend der Einstellung durch . einen Fliehkraftregler beibehält ujhd sich stets in gleicher Richtung drehte Dieses soll unter Verwendung einer Flüssigkeitspumpe geschehen, die von der Wagena,chse angetrieben wird und einen mit detf Dynamomaschine verbundenen Motor stets* in derselben Drehrichtung in Umdrehung versetzt. Um diesen Zweck zu erreichen, ließen sich keinesfalls Pumpen oder Motoren anwenden, welche mit Luft arbeiten, da bei Eisenbahnen die zur Verfügung stehende Luft niemals rein ist und die von Witterungs-Verhältnissen abhängige, durch Staub, Ruß u.. dgl. verunreinigte Luft die schädlichsten Einflüsse auf die Pumpe oder den Motor ausüben würde. Bekanntlich arbeiten sich die schleifenden Teile der bei Luftdrucksystemen verwendeten Maschinen schon bei gewöhnlichem Betrieb sehr bald so weit aus, daß der Nutzeffekt der Maschinen für einen regelrechten Betrieb nicht mehr genügt. Umsomehr wird dieses eintreten, wenn die bei Eisenbahnwagen allein zur Verfügung stehende verunreinigte Luft verwendet wird, und wenn eine hohe Spannung in der Anlage erzielt werden soll, wie es unter allen Umständen für den Verwendungszweck der vorliegenden Anlage angestrebt wird, sowie wenn die Pumpe und der Motor aus Zweckmäßigkeitsgründen möglichst klein gehalten werden müssen. Die Expansionsfähigkeit der Luft macht einekomplizierte Maschine und Schwungmassen erforderlich, wenn der Motor einigermaßen gleichmäßig arbeiten soll. Die' mit

Luft arbeitenden Pumpen und Motoren machen ferner eine bedeutende Schmierung notwendig, was für den Betrieb bei Eisenbahnwagen die Kosten erhöhen würde; abgesehen davon gelangen aber auch die Schmieröle mit der hochgespannten Luft in den Luftbehälter und verursachen dadurch eine frühzeitige Zerstörung.

Wendet man, wie es nach vorliegender

ίο Erfindung geschehen soll, eine Pumpe an, welche mit Flüssigkeit arbeitet, so kommen diese Übelstände völlig in Fortfall., DaS₁ ganze System wird mit einer von. der atmosphärischen Luft abgeschlossenen, gut schmierenden Flüssigkeit gefüllt, so daß nicht nur die Anordnung einer besonderen Schmierung unnötig wird, sondern auch Explosionen, wie bei der Luft, bei dem stets gleichmäßigen Druck ausgeschlossen sind. Schwungmassen können in Fortfall kommen, und man kann den Motor und die Pumpe sehr einfach bauen. Unreinigkeiten der Luft können nicht in das System eindringen. Man kann daher eine vollkommen konstante Umdrehungszahl der Dynamomaschine durch den Fliehkraftregler herbeiführen. Aus Zweckmäßigkeitsgründen kann man auch für die vorliegende Anlage eine der bekannten Rotationspumpen verwenden, welche in ihrem Aufbau bei verhältnismäßig großer Leistungsfähigkeit klein gehalten werden kann. Derartige Pumpen ermöglichen es auch, durch geeignete Anordnung der Saug- und Druckventile, daß man stets eine gleich gerichtete Drehung des Motors bezw. der Dynamomaschine erhält, was von großer Bedeutung ist, da die Dynamomaschine bei jeder Drehrichtung der Wagenachsen richtig arbeiten muß.

Von der Wagenachse X aus wird mittels Riemens die Riemscheibe α auf der Welle der Pumpe b angetrieben. Nach vorliegendem Ausführungsbeispiel ist die Pumpe als Rotationspumpe ausgebildet. Diese Pumpe soll eine Flüssigkeit— angenommen Glyzerin — pumpen und durch die Rohrleitung d einem Rotationsoder anderen Motor e zutreiben. Von dem Motor e gelangt diese Flüssigkeit durch das Rohr f in den Behälter g und fließt von letzterem durch Rohrleitung h und Drosselventil i wieder der Pumpe b zu.

Angenommen nun, die Dynamomaschine Y soll den elektrischen Strom von genügender Spannung bei einer Zuggeschwindigkeit von 20 km pro Stunde liefern, so wird das Über-Setzungsverhältnis von Wagenachse zur Pumpe bezw. von. der Pumpe b zum Motor e derartig gewählt, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dynamomaschine Y bei 20 km Zuggeschwindigkeit so groß ist, daß die gewünschte Stromspannung erreicht wird. Steigert sich nun nach und nach die Zuggeschwindigkeit auf 30, 40, 50, selbst 80 km in der Stunde, so steigert sich damit auch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Pumpe; es soll siclj aber nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit Mes Motors e und damit der Dynamomaschine- Y steigern. Dies wird durch den Fliehkraftregler erreicht, welcher bei der zuerst angenommenen Geschwindigkeit von 20 km aijf d^s Drosselventil i derart einzuwirken anfängt, daß der Regler den Hebel r um den Drehpunkt ν nach der Richtung der Dynamomaschine zu anzieht, wodurch die untere Stange n> durch den Hebel r in der Pfeilrichtung gezogen und somit die Drosselklappe mehr und mehr geschlossen wird. Bei nur wenig größerer als normaler Geschwindigkeit drosselt das Drosselventil die Durchflußöffnung der Betriebsflüssigkeit aus dem Behälter g in die Pumpe b.

Es wird also durch die Einwirkung des Reglers der Pumpe b nur so viel Flüssigkeit zugeführt, als nötig ist, um die Dynamomaschine und den Motor e auf der richtigen Tourenzahl zu erhalten, wovon wiederum der Regler Z abhängig ist, den das Ventil i entsprechend öffnet und schließt.

Bei Anwendung von Sammlern gleichzeitig mit der Dynamomaschine kann der Regler bei Anhalten bezw. Wiederanfahren des Zuges in bekannter Weise noch dazu dienen, den Stromkreis zwischen Dynamomaschine und Sammler zu öffnen oder zu schließen, sobald die Spannung unterhalb der Spannung der Sammler gefallen bezw. \vieder erreicht ist, was mit der richtigen Umdrehungsgeschwindigkeit der Dynamomaschine zusammenhängt.

Um etwa auftretende Stöße zu vermeiden, kann man in die Rohrleitung d noch einen Luftkessel einschalten.

Bei dieser Anordnung ist es ganz gleichgültig, in welcher Richtung die Wagenachse sich dreht, weil die Pumpe auf jedem Ende bezw. auf beiden Seiten ein Druckventil D und ein Saugventil S besitzt, wobei die beiden Saugventile mit der Zuflußleitung h und die beiden Druckventile mit der Druckleitung d in Verbindung stehen.

Es ist daher ganz gleich, durch welches Saugventil der Zufluß geschieht und durch welches Druckventil der Abfluß erfolgt. Auf der Druckseite wird stets das Saugventil zugedrückt und das Druckventil geöffnet werden, und umgekehrt wird auf der Saugseite das Saugventil geöffnet und das Druckventil durch den Hinterdruck zugedrückt.

Diese Anordnung hat also schon den großen Vorzug, daß die Dynamomaschine, welche im Wagen angebracht werden kann, um besser zugänglich zu sein, stets dieselbe Drehrichtung besitzt und infolgedessen ohne weitere verwickelte Vorrichtungen zur Aufrechter-

haltung gleicher Stromrichtung für die verschiedenen Fahrtrichtungen benutzt werden kann.

Ein Nachteil der bisherigen Anordnungen besteht ferner darin, daß die Dynamomaschine fortwährend mitläuft, so oft sich die mit ihr durch Riemen verbundene Wagenachse in Bewegung setzt. Alle mit der Dynamomaschine in Verbindung stehenden Apparate

ίο werden also auch fortwährend in Anspruch genommen. Es muß daher für diese Inanspruchnahme Energie aufgewendet werden. Es ist sogar die Arbeit der Dynamomaschine in der Hinsicht nachteilig, daß die damit in Verbindung stehenden Sammler so lange Zeit überladen werden, daß die Überladung schädlich und zerstörend auf letztere wirkt.

Diesem Übelstande ist nach vorliegender Erfindung ebenfalls abgeholfen.

Braucht nämlich der mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstete Eisenbahnwagen keine Beleuchtung, und sind die angebrachten Sammler genügend geladen, so kann man die Hähne oder Ventile i und k derartig stellen, daß das Rohr h oberhalb des Schiebers i durch diesen abgesperrt ist, während die Rohrleitung m, welche oberhalb der Flüssigkeit vom Flüssigkeitsbehälter e . entnommen ist, direkt mit der Pumpe b in Verbindung kommt. Die Pumpe fördert also nicht mehr Flüssigkeit, sondern Luft oder ein anderes Gas, das sich oberhalb der Flüssigkeit befindet. Stellt man nun aber noch, oder gleichzeitig mit i, den Schieber oder Hahn k derartig, daß die Flüssigkeit nicht mehr oberhalb des Hahnes k in die Rohrleitung d, sondern durch die Rohrleitung η in den Flüssigkeitsbehälter g gelangen muß, so arbeitet die von der Wagenachse direkt angetriebene Pumpe b überhaupt nicht mehr über den Motor, sondern bewegt nur die Luft bezw. das Gas, welches sich oberhalb der Flüssigkeit im Behälter g befindet. Es ist somit der Motor e und die Dynamomaschine gänzlich abgestellt. Die An- und Abstellungsvorrichtungen sind sehr leicht so anzubringen, daß dieselben sowohl von dem Wageninneren, wie auch von der Außenseite zugängig gemacht werden können, und ist es daher ermöglicht, eine bestimmte Zeit die Sammler zu laden oder auch gleichzeitig die Beleuchtung von der Dynamomaschine direkt zu bewirken.

Außerdem ist man in der Lage, die Dynamomaschine rechtzeitig abzustellen und eine zu lang andauernde schädliche Überladung der Sammler jederzeit zu verhüten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für Dynamomaschinen für Zugbeleuchtungszwecke, gekennzeichnet durch eine von der Wagenachse angetriebene Flüssigkeitspumpe, welche durch die gepumpte Flüssigkeit einen mit der Dynamomaschine verbundenen Motor stets in derselben Drehrichtung in Umdrehung versetzt.

2. Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bei Verwendung von Rotationspumpen, dadurch gekennzeichnet, daß zufolge der Anordnung von Saug- und Druckventilen bei jeder Drehrichtung der Pumpe bezw. der Wagenachse die Flüssigkeit dem Motor durch dieselbe Rohrleitung zugeführt wird, und somit letzterer sich stets in demselben Sinne dreht.

3. Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Fliehkraftreglers auf der Achse des Motors oder der Dynamomaschine, der die Zuflußmenge der Flüssigkeit zur Pumpe derart regelt, daß die Flüssigkeitsmenge, welche dem Motor bezw. der Pumpe zugeführt wird, stets gleichbleibend ist und der Motor stets mit gleicher Geschwindigkeit arbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.