DE197603C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20/. GRUPPE 7,

RICHARD WERKNER in BUDAPEST.

geschalteten Sammlerbatterie,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Januar 1907 ab.

Der gemischte Antrieb von Fahrzeugen' unter Verwendung einer Wärmekraftmaschine, Dynamomaschine, Sammlerbatterie und mit Elektromotoren auf den Fahrzeugen läßt sich in zwei Arten einteilen. Bei der ersten Art treibt die Wärmekraftmaschine eine Dynamo an, welche gegebenenfalls mit einer Pufferbatterie parallel geschaltet, Strom an die zum Antrieb des Fahrzeuges dienenden Elektromotoren abgibt. Bei der zweiten Art treibt die Wärmekraftmaschine die Fahrzeugräder unmittelbar durch ein mechanisches Triebwerk an, und dient außerdem durch Antrieb einer Dynamo zur Ladung einer Sammlerbatterie, welche, bei erhöhtem Fahrwiderstand sich entladend, die Dynamo als Motor antreibt und die Leistung der Wärmekraftmaschine unterstützt. Die erste Art des gemischten Antriebes hat gegenüber der zweiten Art den Nachteil, eines höheren Brennstoffverbrauches, weil die Umwandlung der gesamten Energie aus der mechanischen in elektrische und dann wieder in mechanische Form mit Energieverlusten verbunden ist, dagegen den Vorteil, daß bei gleichbleibender Tourenzahl derWärmekraftmaschine die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beliebig geregelt werden kann. Bei der zweiten Art des gemischten Antriebes ist bei gleichmäßiger Tourenzahl der Wärmekraftmaschine die Geschwindigkeitsregelung nur durch Wechselgetriebe mit verschiedenem Übersetzungsverhältnis oder durch andere mechanische Hilfsmittel erreichbar, welche, nur wenige Geschwindigkeitsstufen ermöglichend, eine genaue Regelung nicht zulassen und ebenfalls mit Energieverlusten verbunden sind, während bei genauer elektrischer Regelung durch Änderung der Spannung oder Erregung der Dynamo eine gleichmäßige Tourenzahl der mit der Dynamo gekuppelten Wärmekraftmaschine nicht erreichbar ist.

Der den Erfindungsgegenstand bildende gemischte Antrieb kennzeichnet sich nun dadurch, daß der Antrieb während . der Fahrt mit veränderlicher Geschwindigkeit (z. B. Anfahren) elektrisch, d. h. durch Elektromotoren, erfolgt, welche von der mit der Wärmekraftmaschine gekuppelten Dynamo und der mit dieser parallel geschalteten Batterie gespeist werden. Während der Fahrt mit gleichbleibender Geschwindigkeit jedoch wird der Antrieb mechanisch unmittelbar durch die Wärmekraftmaschine bewirkt, welche auch während des Aufenthaltes an Haltestellen, zwecks Ladung der Batterie mittels der Dynamo, weiterläuft, so daß die Wärmekraftmaschine, unabhängig von Geschwindigkeit und Stillstand des Fahrzeuges, während der ganzen Betriebsdauer mit gleichmäßiger Tourenzahl und Belastung laufend, mit günstigstem Nutzeffekt wie eine stationäre Maschine arbeiten kann, während andererseits die mit der

elektrischen Kraftübertragung verbundenen Energieverluste auf die kurze Dauer der Geschwindigkeitsregelung beschränkt werden.

Der Antrieb durch elektrische Kraftübertragung für sich und der mechanische Antrieb mit Belastungsausgleich durch Dynamo und Sammlerbatterie für sich sind bekannt und wurden einzeln, auch in Verbindung mit der Energieaufspeicherung, durch Ladung der

ίο Batterie bei Stillstand des Fahrzeuges bereits angewendet. Auch wurde schon bei unmittelbarem mechanischen Antrieb die elektrische Kraftübertragung während des Anfahrens zwecks Ingangsetzung von Explosionsmotoren verwendet, jedoch ohne Benutzung einer Sammlerbatterie, bei deren Verwendung andererseits das elektrische Anlassen der Explosionsmotoren während des Anfahrens mit Änderung der Drehzahl der Wärmekraftmaschine verbunden war. Nur durch die vorgesehene Verbindung des unmittelbaren mechanischen Antriebes mit der elektrischen Kraftübertragung und mit der Energieaufspeicherung durch eine Sammlerbatterie wird der von der Erfindung angestrebte Zweck erreicht, d. i. bei überwiegend unmittelbarem mechanischen Antrieb die Wärmekraftmaschine während der ganzen Betriebsdauer mit gleichmäßiger Drehzahl und gleichmäßiger Belastung, demnach mit geringerem Dampfbzw. Gasverbrauch als bei fortgesetzt sich von O bis zu einem Höchstwerte verändernder Belastung arbeiten zu lassen unter gleichzeitiger Ermöglichung einer genauen elekirischen Geschwindigkeitsregelung.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung ist in der Zeichnung in schematischem Grundriß dargestellt.

Die nicht dargestellte Wärmekraftmaschine greift an der Kurbelwelle f an, welche durch ein beliebiges Getriebe, z. B. Kettengetriebe r, r, r, mit einer Dynamomaschine g gekuppelt ist, welche zur Speisung eines, oder wie in der Zeichnung dargestellt, zweier oder aber auch mehrerer Elektromotoren in, m und der Sammlerbatterie h dient. . Der Schalter / dient zur Ausführung der verschiedenen elektrischen Schaltungen, insbesondere zur Geschwindigkeitsregelung der Elektromotoren,

z. B. durch Widerstandsregelung, Reihen- und Parallelschaltung. Die Elektromotoren in, m treiben mittels geeigneter Getriebe, z. B. Kettengetriebe q, q, die von der Kurbelwelle/ getrennt gelagerten Fahrzeugräder b, b an.

Bei der neuen Einrichtung kommt es nun darauf an, daß die Kurbelwelle / mittels der lösbaren Kupplungen k, k beliebiger Art, z. B. Reibungskupplungen, elektrischen von Hand aus bedienten oder selbsttätigen Kupplungen, unmittelbar und mechanisch mit den Fahrzeugrädern b, b gekuppelt werden kann,.

wenn das Fahrzeug mit normaler Geschwindigkeit läuft.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist also die folgende:

Befindet sich das Fahrzeug im Stillstande, also an Haltestellen, so sind die Kupplungen k, k gelöst und die Elektromotoren von der Sammlerbatterie /; abgeschaltet, während die Wärmekraftmaschine mit ihrer normalen Leistung läuft und die Dynamo g antreibt, welche die Sammlerbatterie h ladet. Beim Anlassen des Fahrzeuges werden die Elektromotoren 111, m an die Sammlerbatterie angeschlossen und das Fahrzeug erhält seinen Antrieb während des Anlassens durch die von der Dynamo und von der Sammlerbatterie gespeisten Elektromotoren, während die Wärmekraftmaschine fortfährt die Dynamo mit gleichbleibender Umlaufzahl und Leistung anzutreiben. Dieser Zustand dauert, bis das Fahrzeug seine normale Geschwindigkeit erreicht hat. Es werden nunmehr die Kupplungen k, k geschlossen, wodurch die Fahrzeugräder unmittelbar von der Wärmekraftmaschine angetrieben werden, welche ihre normale Geschwindigkeit beibehalten kann, während die Motoren m, m von der Sammlerbatterie h abgeschaltet werden. Treten bei der normalen Geschwindigkeit des Fahrzeuges z. B. durch Steigungen oder Gefälle bewirkte Belastungsschwankungen ein, so werden diese in bekannter Weise durch die je nach Bedarf als Motor oder als Generator wirkende. Dynamo g ausgeglichen, wobei entweder die erforderliche Energie der Sammlerbatterie entnommen oder in derselben die überschüssige Energie aufgespeichert wird, so daß die Belastung der Wärmekraftmaschine fortwährend gleichmäßig bleibt. ....;.' .;_.,.., .

Werden als Elektromotoren keine Hauptstrommotoren, sondern Nebenschlußmotoren verwendet, so können diese während der normalen Geschwindigkeit des Fahrzeuges zur Dynamo parallel geschaltet bleiben und werden in gleicher Weise zur Ladung und Entladung der Batterie dienen wie die Dynamo g.

Bei der normalen Geschwindigkeit erfolgt also in bekannter Weise eine selbsttätige Regelung der Geschwindigkeit, doch kann durch entsprechende Regelung der Dynamo bzw. der Motoren m, m zwecks Erhöhung der Leistung eine dauernde Entladung der Sammlerbatterie, oder zwecks Bremsung eine dauernde Ladung der Sammlerbatterie bewirkt werden.

Die Anordnung kann in verschiedener Weise Abänderungen erfahren, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. So können die Elektromotoren andere Räder oder Radachsen des Fahrzeuges als die mit der

Dynamo verbundene Wärmekraftmaschine antreiben . und können auf die Radachsen, wie auch die Dynamo auf die Welle der Wärmekraftmaschine, zwecks Vermeidung von Energieverlusten unmittelbar ohne mechanische Übersetzung gesetzt werden. Die Räder b, b können auch, statt in einem Lenkrahmen d an besonderen Zapfen c lose gelagert zu sein, an einer einfachen durchgehenden Radachse sitzen, welche von der in beliebiger (zur Achse paralleler oder senkrechter) Lage oberhalb oder neben der Radachse (bei hohlen Radzapfen auch innerhalb derselben) angeordneten Maschinenwelle mittels beliebiger Getriebe, oder aber von auf der Außenseite der Räder angeordneten Lenkkurbeln angetrieben wird, wobei die lösbaren Kupplungen an entsprechenden Stellen zwischen die Maschinenwelle und die Radachse eingefügt werden. Soll der Antrieb nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, sondern auf einen aus beliebig vielen Fahrzengen zusammengesetzten Zug angewendet werden, so können die Elektromotoren auf die Radachsen sämtlicher Wagen verteilt, mittels durch den Zug gehender Leitungen an die im führenden Fahrzeug angeordnete, von der Wärmekraftmaschine angetriebene Dynamo und Sammlerbatterie angeschlossen, vom Führerstand aus alle zugleich gesteuert werden, und eventuell kann auch die Sammlerbatterie in Elementgruppen auf die einzelnen Wagen verteilt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Einrichtung zum Antreiben von Fahrzeugen und Zügen mittels Wärmekraftmaschine und Elektromotoren in Verbindung mit einer Dynamomaschine und zu dieser parallel geschalteten Sammlerbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibenden und angetriebenen Teile in der Weise miteinander verbunden sind, daß die Wärmekraftmaschine entweder (z. B. während der normalen Fahrt) die Fahrzeug-(bzw. Zug-) Achsen unmittelbar oder (z. B. während des Anfahrens) unter Vermittlung der elektrischen Kraftübertragung (mit Unterstützung seitens der Batterie) antreiben und auch ohne auf die Fahrzeugachsen zu wirken die Batterie mittels der Dynamomaschine laden, also fortgesetzt mit gleichmäßiger Tourenzahl laufen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.