DE19919799A1 - Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht - Google Patents

Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht

Info

Publication number
DE19919799A1
DE19919799A1 DE19919799A DE19919799A DE19919799A1 DE 19919799 A1 DE19919799 A1 DE 19919799A1 DE 19919799 A DE19919799 A DE 19919799A DE 19919799 A DE19919799 A DE 19919799A DE 19919799 A1 DE19919799 A1 DE 19919799A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wind deflector
cab
window
steam
boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19919799A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19919799A priority Critical patent/DE19919799A1/de
Publication of DE19919799A1 publication Critical patent/DE19919799A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/02Construction details of vehicle bodies reducing air resistance by modifying contour ; Constructional features for fast vehicles sustaining sudden variations of atmospheric pressure, e.g. when crossing in tunnels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C1/00Steam locomotives or railcars
    • B61C1/06Streamlining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

Dampfloks haben eine Vielzahl von außenstehenden Bauelementen die sperrig im Fahrtwind stehen und der Lokoberfläche insgesamt einen ungünstigen Luftwiderstandsbeiwert geben. Nach dem Stand der Technik werden diese Bauelemente lediglich nach Gesichtspunkten ihrer maschinentechnischen Funktion ohne Rücksicht auf die Luftströmung durchgebildet. DOLLAR A Wo eine Luftleitung bezweckt ist, wie etwa bei den Windleitblechen, sind auch diese nur in einfachster, unspezifischer Form, ohne weitergehende Beachtung der Luftströmung, vorhanden. DOLLAR A Zur Verringerung des Luftwiderstandes wurde fallweise der Dampflok eine Stromlienienverkleidung übergestülpt, die aber Mehrgewicht bedeutet und die maschinentechnische Funktion und Zugänglichkeit beeinträchtigt. DOLLAR A Zweck der Erfindung ist es, diese Stromlinienverkleidung und ihre Nachteile zu vermeiden, indem anstelle dessen, die Bauelemente selbst unter Beachtung der Luftströmung für verminderten Luftwiderstand und verbesserte Luftströmungsleitung ausgestaltet werden. Damit bleibt die Zugänglichkeit der Teile erhalten, die Fahr- und Triebwerkskühlung wird nicht beeinträchtigt, fallweise sogar verbessert und der Luftdurchsatz für die Verbrennung bleibt ungeschmälert, Mehrgewicht wird vermieden, die mechanische Funktionalität der Bauelemente dabei insgesamt zugleich noch verbessert. DOLLAR A Die Erfindung stellt somit eine Weiterentwicklung der Dampflok in Hinsicht auf Verbesserung des Wirkungsgrades und der Leistung am Zughaken dar, indem der ...

Description

Stand der Technik
Dampflokomotiven sind bisher in ihren Bauelementen ohne Berück­ sichtigung des Strömungsverhaltens des Fahrtwindes durchgebildet worden. Da eine Vielzahl von Bauteilen außen angebracht sind ist die Struktur der Maschine insgesamt komplex und strömungstech­ nisch "rauh". Windleitbleche blieben bei einfachen Grundformen. Wo man den Luftwiderstand der Dampflokomotiven senken wollte, hat man sich damit beholfen, ihnen Stromlinienverkleidungen zu geben, die auf die im wesentlichen unveränderte Maschine aufge­ setzt wurden.
Nachteil
Die Durchbildung der Dampflokomotiven ohne Berücksichtigung der Luftströmung hat den Nachteil, daß ihr Luftwiderstandsbeiwert sehr hoch ist, also die Lokomotiven einen relativ hohen Energie- Eigenbedarf zur Überwindung des Luftwiderstandes haben.
Die Ausrüstung mit Stromschale hat dies zwar verbessert, doch hat die Verkleidung an Dampflok eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen: die Zugänglichkeit und damit die Wartungsmöglichkeit wird erschwert, die Verbrennungsluftzufuhr, damit die Kessel­ leistung behindert, die Triebwerks- und Fahrwerks-Kühlung wird reduziert mit Folge von Überhitzung hochbelasteter Lager und verschlechterten Schmierungsbedingungen im Zylinder.
Zudem bedeutet die großflächige Verschalung einschließlich ihres Gerüstes einen empfindlichen Mehraufwand an Gewicht der für die Dimensionierung und damit Leistung des Kessels verloren geht. Gegen das Niederkommen der Dampf- und Rauchfahne hat man zwar Windleitbleche zur Umlenkung der Luft an die Kesselseiten angeb­ bracht, doch wurden diese nicht weiter für die Luftlenkung nach strömungstechnischen Gesichtspunkten entwickelt.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Luftwiderstand zu senken, die Luftströmungbeeinflussung der Windleitbleche zu verbessern, an verschiedene Bedingungen bei unterschiedlichen Loktypen anzu­ passen und neben dem bekannten Zweck mehreren neuen Zielen nutz­ bar zu machen. Zugleich leistet die Erfindung einen Beitrag zur Verbesserung von Ergonomie und Komfort für das Lokpersonal durch verbesserte Funktionalität der so optimierten Bauelemente.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech einer Formgebung, die geeignet ist, den Luftstrom am hinteren Ende des Leitblechs mehrheitlich in einen Winkel nach oben zu lenken und somit das Abheben der Dampffahne von Lok und Zug zu verbessern.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven zur Luftleitung mit Windleitblechen auszurüsten. Hierbei stellt die Bauart Witte ein Windleitblech dar, das am Kessel seitlich auf Höhe der Kesselmittellinie angebracht ist und in der Höhe etwa den halben Kesseldurchmesser mißt.
Diese sogenannten Witte-Bleche lenken den Luftstrom der von der Kesselfront umfänglich auseinandergedrückt wird teilweise um in Längsrichtung entlang der Kesselseiten.
Nachteil
Die Abdampf- und Abgas-Fahne die aus dem Schornstein strömt, wird nur insoweit oberhalb des Kessels gehalten, als seitlich diesem ein Luftstrom entlanggeführt wird. Dieser Luftstrom wird aber nicht weiter in seiner Strömung ausgerichtet um das Abheben der Dampf- und Rauch-Fahne zu bestärken.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesem seitlich am Kessel entlang­ geleiteten Luftstrom durch die Gestaltung des Windleitblech eine gewisse nach oben abgelenkte Richtung zu geben.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech am in Fahrtrichtung hinteren Ende nicht senkrecht oder abgerundet-senkrecht abgeschnitten endet, sondern eine Ausrundung und Abschrägung hat, durch die der obere Bereich des Windleitblech in der Strömungsrichtung des umgelenkten Luftstromes früher endet als der darunter liegende Bereich. Der unterste Bereich, der gegen den Kessel in Querrichtung eingezogen ist, um die Luftströmung zusammenzuhalten, endet durch eine Ausrundung mit großem Radius ebenfalls etwas eher als der am längsten weitergeführte untere Mittelbereich.
Durch diese Gestaltung des hinteren Endes des Windleitbleches wird beim Ablösen vom Leitblech dem Luftstrom eine Ausfächerung mit mehr­ heitlich nach oben abgewinkelter Strömungsrichtung mitgegeben:
Da sich der Luftstrom durch das Windleitblech zwischen diesem und dem Kessel leicht staut, während an der Außenseite des Windleitblechs ein Unterdruck herrscht, findet beim Ablösen der Strömung von der Hinterkante des Windleitblech ein Druckausgleich statt, der die Strömungsrichtung beeinflußt. Bei bisheriger Bauart wird dadurch der Luftstrom lediglich etwas nach außen abgelenkt, wodurch sich die Wirksamkeit des Leitbleches vermindert.
Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung wird hingegen zuerst der oberste Teil des Luftstromes vom Windleitblech abgelöst. Da an dieser Stelle der mittlere Bereich des Luftstromes noch durch das Windleitblech abgeschirmt bleibt, kann die ablösende Strömung in diesem Moment nur nach oben ausweichen um dem Druckausgleich zu folgen. Da das Windleitblech nach oben in Querrichtung gegen die Kesselseite hin eingezogen ist, sodaß sich in Ansicht von vorn im Zusammenhang mit der Einwölbung der unteren Kante eine zum Kessel hin offene Bogenlinie ergibt, liegt der gekürzte obere Bereich der Windleitblech-Hinter­ kante in Wirklichkeit oberhalb des mittleren Luftstrombereiches. Während eine gewisse Ablenkung nach außen des ablösenden Luftstromes sonst unvermeidlich ist, wird durch die quer-geneigte Lage des oberen Windleitblech-Bereiches an dessen schräger Strömungsabrißkante der Luftstrom zwar auch aus der Richtung in Verlängerung des vom Wind­ leitblech abgedeckten freien Strömungsquerschnitts gerissen, doch resul­ tiert diese mehrheitlich in einem Verlassen der gedachten Verlän­ gerung dieses Querschnitts nach oben.
Würde diese Abschrägung der Hinterkante des Windleitblech ganz bis unten durchgeführt, so würde deren Wirkung sich durch die im unteren Bereich des Leitblechs umgekehrte senkrechte Richtung der Einwölbung verlieren oder sogar umkehren.
Da in jedem Fall auch im unteren Bereich der Luftströmung entlang des Kessels eine Unterdruckbildung gegenüber dem oberen Bereich vermieden werden muß, wenn nicht der nach oben abgelenkte obere Strömungsbereich dadurch wieder herabgezogen werden soll, so ist das Windleitblech im unteren Teil der hinteren Abrißkante stark ausgerundet, sodaß ein weiches und gestreutes Ablösen des Luftstromes erfolgt. Der Druckausgleich in der Strömungszone unmittelbar hinter dem Windleitblech erfolgt nicht schlagartig, sondern setzt weich ein und vermindert die Heftigkeit der Luftverwirbelung in dieser Zone. Dadurch und durch eine leichte Ausfächerung der Luftströmung wird die Bildung von Unterdruckzonen und starken Turbulenzen im Bereich des Luftstroms entlang der unteren Kesselseite bis etwa zu mittlerer Höhe vermieden und die Ablenkung des oberen Luftstrom­ bereiches in nach oben gerichtetem Winkel bleibt erhalten.
Dadurch wird die Ablösung der Dampf- und Rauch-Fahne von Lok und Zug unterstützt und stabilisiert, das heißt sie wird auch von Seiten­ wind nicht so leicht wie bisher auf der Leeseite des Zuges wieder heruntergedrückt.
Vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 2
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß auch die Vorderkante des Windleitblech zur Strömungsbeeinflussung genutzt wird. Dies geschieht dadurch, daß die Vorderkante in Längsrichtung nicht mehr wie nach Stand der Technik gerade und senkrecht geschnitten ist, sondern gebogen. Dabei reichen die Ecken vor den Mittelbereich vor. Dadurch wird bewirkt, daß in den kritische Randbereichen die Luftströmung etwas früher und stärker eingefangen wird, als im Mittelbereich. Dadurch wird das Überströmen der Luft über die Ober- und Unterkante des Windleit­ bleches vermindert. Bisher, bei senkrecht geschnittener Vorderkante, überwiegt der Einfluß des im mittleren Bereich des Windleitbleches ein­ gefangenen Luftstromes, da dieser naturgemäß nicht ausweichen kann und bei seinem Anströmen an die Innenseite des Windleitbleches die Rand­ ströme über die Kanten verdrängt. Wird nun den Randströmen ein kleiner Vorsprung in der Anströmung an die Windleitblech-Innenfläche gegeben, so haben diese Gelegenheit, sich entsprechend der Querwölbung des Wind­ leitbleches nach der Mitte hin auszubreiten, während erst eine etwas abgeschwächte mittlere Strömung eingefangen wird. Somit herrscht dann ein besseres Gleichgewicht der Luftstrommengen, die Überströmung wird vermindert, der Luftstrom entlang der Windleitblech-Innenseite wird homogener und ruhiger, bleibt daher auch nach Verlassen des Windleit­ bleches besser erhalten und sichert daher besser gegen das Nieder­ schlagen der Dampffahne, insbesondere auf Lee-Seite bei Seitenwind.
Vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 5
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech an der nach Patentanspruch 1 gestalteten Hinterkante leicht zum Kessel hin eingewölbt geformt ist wodurch ein gewisser Düseneffekt - Strömungsbescheunigung und Bündelung am Kessel entlang - erreicht wird.
Zusätzlich kann, soweit es die Belange der Streckensicht vom Führer­ stand aus erlauben, auch das vordere Ende des Windleitbleches nach innen zur Fahrzeugmitte hin gewölbt werden. Dadurch wird das Einfan­ gen der Luftströmung, die von der Kesselfront auseinandergeworfen wird strömungsgünstiger und der Luftwiderstand des Windleitbleches im Fahrtwind wird verringert, ohne daß die Wirksamkeit herabgesetzt wird.
Windleitblech nach Patentanspruch 3 mit Aufteilung der Strömung
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech einer Formgebung, die geeig­ net ist, den gelenkten Luftstrom aufzuteilen, bzw. im unteren Bereich einen größeren Anteil der Luftströmung einzufangen, und somit die Luftanströmung von Hilfsaggregaten der Lok zu verbessern, bzw. das Abheben der Dampffahne von Lok und Zug zu verbessern.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven zur Luftleitung mit Windleitblechen auszurüsten. Hierbei stellt die Bauart Witte ein Windleitblech dar, das seitlich am Kessel auf Höhe der Mittellinie angebracht ist und etwa halb so hoch ist wie der Kesseldurchmesser.
Diese sogenannten Witte-Bleche lenken den Luftstrom der von der Kesselfront umfänglich auseinandergedrückt wird teilweise um, in Längsrichtung entlang der Kesselseiten.
Nachteil
Die Abdampffahne die aus dem Schornstein strömt, wird nur insoweit oberhalb des Kessel gehalten, als seitlich diesem ein Luftstrom entlang geführt wird. Dieser Luftstrom wird aber nicht besonders in seiner Strömung ausgerichtet um diesen für die Kühlung von Hilfs­ aggregaten zu nutzen, bzw. das Abheben der Dampffahne zu bestärken.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen seitlich am Kessel entlang geführten Luftstrom durch die Gestaltung des Windleitbleches zu lenken und aufzuteilen.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech eine abgestufte, aufgeteilte untere Kante hat, die vorn ein Winglet hat. Wie beim normalen Witte-Blech, ist das Leitblech nach unten in Quer­ richtung zum Kessel hin eingezogen, sodaß sich in der Ansicht von vorn eine zum Kessel hin gebogene Linie ergibt.
Im vorderen Bereich, der über die Kesselfront hinaus nach vorn reicht und von dort eine kürzere Teilstrecke der Gesamtlänge nach hinten reichend weist das Leitblech eine Erweiterung nach unten auf.
Diese Erweiterung stellt das Winglet dar, das die Form des Windleit­ bleches so verändert, daß eine gesonderte Luftlenkung erreicht wird.
Der Zweck dieser Abstufung ist es, zum einen aus dem unteren Luft­ strömungsbereich der von der Kesselfront geteilt wird einen größeren Anteil als bisher mit der Bauart Witte möglich zu erfassen und umzu­ lenken. Bei dem bisherigen Witte-Blech ist dies insbesondere dadurch nicht möglich, daß die Umlaufstege der Lokomotiven der Einheitsbauart der DR und DB bei vielen Lok bis an die Front durchgezogen sind und sich bei einigen Loktypen dort noch eine schräge Frontplatte anschließt.
Die erfindungsgemäße Windleitblech-Bauart ist geeignet in eleganter Weise im Bereich unmittelbar vor Umlaufsteg-Vorderkante/vor der Frontplatte einen Mehranteil von Luftströmung einzufangen und an die Kesselseite umzuleiten, da es in diesem Bereich weiter nach unten reicht, als das bekannte Witte-Blech.
Da es jedoch in der weiteren Länge nach hinten an der Unterkante nicht weiter herab reicht als die bekannte Form, bleibt es frei von Umlaufsteg und Frontplatte.
Die zusätzliche umgeleitete Luftströmung kann genutzt werden, um beispielsweise die Luftzylinder von an der Rauchkammerseite angebrach­ ten Kompressoren anzublasen und somit zu kühlen.
Bei Lok mit "offener" Front, d. h. ohne Frontplatte aber durchgehendem Umlaufsteg kann damit der zusätzliche Luftstrom auf den Triebwerks­ bereich gelenkt werden, was die Kühlung der Mechanik innenliegender Triebwerke von Mehrzylinderlok verbessert. Allgemein wird dadurch die Ausprägung der Unterdruckzone hinter den Zylindern vermindert, es wird weniger Schmutz vom Fahrweg in das Fahrwerk gewirbelt, da die von vorn oberhalb des Fahrwerks kommende Luftströmung dem entge­ genwirkt.
Um dem aus dem Bereich des Winglet (unten vorn am Windleitblech) ablösenden Luftstrom zusätzlich eine Ablenkung nach unten zu geben, wird die hintere Abrißkante des Winglet schräg aufwärts nach hinten zu­ geschnitten. Der beim Windleitblech nach Anspruch 1 beschriebene Ablenkungeffekt wird hierbei in der Richtung nach unten umgekehrt.
Bei Lok mit schrägliegender Frontplatte nach Bauart DR vermindert die Abstufung des Windleitblechs dessen Außenüberströmung durch den von der Keilwirkung der Frontplatte nach oben abgelenkten Luft­ strom. Zunächst trifft der nach oben abgelenkte Luftstrom der Front­ platte auf einen größeren und stärkeren in Längsrichtung umgelenkten Luftstrom des Windleitblech erfindungsgemäßer Gestaltung im Vergleich zum kleineren Luftstrom des Witte-Bleches. Dadurch kann sich der Luftstrom des Windleitblechs in der Mischzone besser durchsetzen, die Wirkung des Windleitblechs wird weniger gestört.
Durch die an der Unterkante zurückgeschnittene Form wird dann jedoch dieser zusätzlich eingefangene Luftstrom, der hauptsächlich die Durch­ mischung mit dem Luftstrom der Frontplatte leistet, aus der Kanali­ sierung entlassen. Da sich an der Außenseite des Windleitbleches im Gegensatz zur kanalisierten Strömung an der Innenseite ein unter­ druck befindet, wird die an der Abrißkante des Winglet (Zusatzflügel) des Windleitblechs entlassene Luftströmung über die Außenseite des Windleitbleches gezogen, wodurch sie eine nach hinten-aufsteigende Richtung erhält.
Unterstützt wird diese Strömung durch die in diesem Bereich nach außen-oben gerichtete Luftströmung über die Frontplatte, die wie ein Keil wirkt.
Durch diese Außenseiten-Strömung erfährt die aus der Innenseite austretende Luftströmung in der Mischzone eine Mitnahme in einem Winkel nach oben. Dadurch wird die Ablösung der Dampffahne von Lok und Zug verbessert und weniger empfindlich gegen Niederdrücken auf der Leeseite durch Seitenwind.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 1 und Patentanspruch 3 besteht in der Kombination der Gestaltungs­ merkmale nach diesen beiden Patentansprüchen.
Vorteilhafterweise wird hierbei die Strömungsabrißkante hinten am Winglet in umgekehrter Richtung wie der obere Teil der hinteren Abriß­ kante des eigentlichen Windleitblech geschnitten. Bei Lok mit Frontplatte wird eine bessere Anschmiegung des Windleitblechs an diese erreicht, wobei die Dimensionierung des Luftspaltes Gegenstand einer konstruktiven Ausarbeitung bleiben muß. Bei Lok mit "offener" Front wird die vorher beschriebene Anströmung der Luftzylinder von an der Rauchkammer angebauten Luftpumpen erreicht, bzw. die Unter­ druckzone hinter den Zylindern vermindert und somit die Verschmutzung des Triebwerks durch aufgewirbelten Fahrweg-Schmutz.
Durch die umgekehrt-angewinkelte Hinterkante des Winglet im Vergleich zur Hinterkante des Windleitbleches wird die Strömungsrichtung eher nach unten abgelenkt. Da aber durch das kurze Winglet die Strömung noch nicht beruhigt wird, verläßt die Luft das Winglet durchaus noch in recht verwirbelter Strömung. Dies ist erwünscht, um ein allzu scharfes Richten des Luftstromes auf bestimmte Aggregate bzw. Teile eines Aggregates, das gekühlt werden soll, beispielsweise Luftpumpen- Kompressorteil, zu vermeiden und eine eher umspülende Luftströmung um solche Aggregate zu erhalten.
Um das Überströmen über die Unterkante zu vermeiden, wodurch die Luft­ menge verloren ginge, wird die Unterkante des Winglet stark zur Lokmitte hin eingezogen und nach hinten zunehmend umgebogen/eingerollt, so daß sich eine Kanalisierung des Luftstromes ergibt.
Durch die Bauart mit Luftstrom-Teiler nach Patentanspruch 9, im ein­ fachsten Fall aus einer zweckmäßig in die Waagrechte umgefalzten Unter­ kante des Windleitbleches im Innenbereich des Winglet können die Luft­ strommengen reguliert bzw. eingestellt werden, wie sie den konstruktiven Erfordernissen entsprechen. Durch einfache Veränderung der Höhenlage der vorderen Anschnittkante des Luftteilers oder durchgezogenen Windleitblech- Unterkante kann die Luftmenge, die aus dem Winglet abgeleitet wird festge­ legt werden. Durch die Ausrichtung des Luftteilers abweichend von der Waagrechten kann auch eine Lenkung und Ableitung dieses abgezweigten Luftstromes erfolgen. Somit ist die Funktion dieses Windleitbleches mit Winglet und Luftteiler sehr anpassungsfähig an konstruktive Anforderungen. Die Bauart wird auch formsteifer als die Bauart ohne Unterteilung.
Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit unter die Höhenlage des Umlaufsteges herabreichenden Seitenteil.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech einer Formgebung die für Lokomotiven mit hoher Kessellage geeignet ist, da damit die schräge Frontplatte, an die das Windleitblech bündig anschließt, nicht bis zur vollen Höhe des Umlaufsteges gegenüber der Pufferbohle hochgezogen werden braucht. Die Höhe der Frontplatte ist damit unabhängig von der Höhenlage des Umlaufsteges und kann nach aerodynamischen Gesichts­ punkten so gestaltet werden, daß dabei die Lage von an der Rauchkammer angebrachten Pumpen ungestört bleibt. So können die Kompressorzylinder von Luftpumpen nach bestem Vorteil in den Luftstrom gelegt werden, so­ daß eine erwünschte Kühlung erfolgt.
Stand der Technik
Bei Güterzug-Dampflok sind die Windleitbleche der Bauart Witte nicht genügend wirksam, wenn der Kesseldurchmesser sehr groß ist, da dann nur wenig Raum innerhalb des Lichtraumprofils verbleibt, die Windleitbleche also zu nah am Kessel liegen um noch einen genügend großen freien Luft­ durchtrittsquerschnitt für die am Kessel entlang zu leitende Luftström­ ung zu bieten. Bei Windleitblechen der Wagner-Bauart wurde diese Luft­ umlenkung erzwungen durch den bündigen Aufbau der Windleitbleche auf der geschlossenen schrägen Frontplatte, die an den Umlaufsteg anschloß.
Nachteil
Bei Windleitblechen Bauart Witte kann das Niederkommen des Abdampfes bei großen Güterzuglok mit Kessel großen Durchmessers nicht immer ver­ mieden werden. Bei Windleitblechen Bauart Wagner wird die Wirksamkeit der Luftumlenkung mit hohem Luftwiderstand durch Luftstau erkauft.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die aerodynamische Durchbildung einer Dampflokomotive mit Frontpartie, die nach Art der Einheitslokomotiven der DRG mit einer schrägen Frontplatte und großen Windleitblechen, die auf dieser aufsitzen, ausgerüstet ist zu verbessern.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech in seinem Bereich, der hinter der Frontplatte im wesentlichen horizontal nach hinten verlängert ist, an der Unterkante weiter herabreicht, als nur bis auf den Umlaufsteg, bzw. die Höhenlage des Umlaufsteges.
Dadurch wird die Höhe nicht mehr von der Lage des Umlaufsteges bestimmt, die Höhe der Frontplatte, die als Grundplatte für den vorderen Bereich des Windleitbleches dient, ist damit frei nach eigenen aerodynamischen Gesichtspunkten wählbar, ohne an die Höhenlage des Umlaufsteges gebunden zu sein. Hinter der unter den Umlaufsteg herabreichenden waagrecht begrenzten Verlängerung des Windleitbleches kann der Umlaufstegenden und durch einen tiefer liegenden Übergangssteg ersetzt werden.
Möglich wäre auch, zwischen Umlaufsteg und gekürzter Frontplatte eine geneigte Abdeckung einzufügen; deren ästhetisch fragwürdige Optik bliebe hinter der waagrechten unteren Abschlußkante des Windleitblech-Seitenteils verdeckt.
Möglich wäre auch eine parabolische oder einfache Ausrundung des Über­ gangs von Umlaufsteg und Frontplatte hinter der Abdeckung durch das Windleitblech-Seitenteil.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Frontplatte fortgelassen werden kann oder nur deren Mittelteil noch verwendet wird. Die erfindungsgemäße Bauart des Windleitblech gestattet durch die Verlängerung der Seitenteil-Fläche nach unten einen genügend großen Anteil des an der Kesselfront geteilten Luftstroms zu erfassen und umzulenken ohne den Staueffekt der geschlossenen Verbindung mit dem Seitenteil der Frontplatte. Hierbei strömt ein Teil der Luft zwischen dem vorderen Bereich des Windleitblech und den Zylindern hindurch. Dieser Luftstrom vermindert den sich bei Windleitblechen Bauart Wagner und geschlossener Frontplatte dort bildenden Unterdruck. Es wird die Aufwirbelung von Fahrweg-Schmutz ans Triebwerk dadurch vermindert, daß dieser Luftstrom dem entgegentritt. Darüberliegende Luftströmung wird vom Windleitblech-Seitenteil am Kessel entlang gelenkt. In diesem unteren Seitenbereich des Kessel entsteht durch dessen zylindrische Form ein größerer freier Querschnitt für den Luftdurchtritt, der von dem unter die Höhenlage des Umlaufsteges vertieften Seitenteil für die Umlenkung genutzt wird.
Für die Gestaltung des Umlaufsteges im Bereich des Windleitbleches besteht die Möglichkeit, diesen bis an oder über die Zylinder durch­ gehen zu lassen. Insbesondere bei hoher Lage des Umlaufsteges ist es jedoch günstiger, in Höhe der unteren Abschlußkante des Windleitblech- Seitenteils ein gegenüber Umlaufsteglage abgesenktes Deck einzuführen. Dieses kann am hinteren Ende des Windleitbleches eine offene Stufe zum Umlaufsteg bilden oder mit letzterem in einer aerodynamisch gestal­ teten Form verbunden werden, sodaß der vom Windleitblech umgelenkte Luftstrom in diesem Bereich noch eine Lenkung in einem Winkel nach oben erfährt und so die Wirksamkeit für das Abheben der Dampffahne von Lok und Zug noch verstärkt wird.
Das Windleitblech der erfindungsgemäßen Ausführung nach Patentanspruch 4 ist also besonders für Güterzuglok mit großen Kesseldurchmessern geeig­ net, da es besser als die Bauarten Witte und Wagner den an den unteren Kesselseiten größeren im Lichtraumprofil verfügbaren freien Querschnitt für die Luftumlenkung nutzt. Da es insgesamt einen wesentlich größeren Anteil der anströmenden Luftmenge an die Kesselseiten umlenkt als die Bauart Witte, vermag es auch bei niedrigen Geschwindigkeiten eine genügende Luftströmung entlang der Kesselseiten zu erzeugen, um das Niederkommen des Abdampfes sicher zu verhindern.
Durch die "offene" Gestaltung der Lokfront wird ein übermäßiger Luft­ stau an der Kesselfront vermieden, der Luftwiderstand kleiner.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Windleitblech, daß die Merkmale nach Patentanspruch 4 und 1 verbindet, so daß eine Ablenkung des Luftstromes nach oben bewirkt wird.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, daß insbesondere für Güterzug- Dampflokomotiven mit großem Kesseldurchmesser geeignet ist und durch seine Formgebung an der hinteren Abrißkante geeignet ist, der Luftströ­ mung eine Ablenkung in einem Winkel nach oben zu geben.
Zudem lenkt es Luftströmung auf die Triebwerksmechanik um.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Abheben der Dampffahne von Lok und Zug auch unter ungünstigen Bedingungen, wie beispielsweise Fahren mit kleinem Schieberkastendruck und Seitenwind, sicherzustellen und die Luftströmung hierfür besonders vorteilhaft zu nutzen.
Der Kern der Erfindung besteht in der Verbindung der Merkmale nach Patentanspruch 4 mit denen nach Patentanspruch 1: das Windleitblech reicht also im Seitenteil unter das Höhenlage-Niveau des Umlaufsteges herab und lenkt auch den Anteil des von der Kesselfront geteilten Luft­ stromes, der bei der Bauart Witte verloren geht, bei der Bauart Wagner nur mittels des Staueffektes einer geschlossenen Frontplatte eingefan­ gen werden kann. Die hintere Abrißkante ist schräg nach hinten-unten geschnitten. Dadurch wird der obere Bereich der vom Windleitblech am Kessel entlang geleiteten Luftströmung früher aus der Kanalisierung durch das Windleitblech entlassen als der darunterliegende. Dadurch wird aufgrund der unterschiedlichen Luftdrücke der Strömungen außer- und innerseitig des Windleitbleches der zwischen Kessel und Windleit­ blech an der Abrißkante austretenden Luftströmung ein nach oben ge­ richteter Impuls mitgegeben, da das Zusammentreffen mit dem äußeren Luftstrom, der leichten Unterdruck aufweist, zuerst im obersten Bereich des kanalisierten Luftstromes erfolgt und von dort nacheinander bei den zunächst noch einbehaltenen tieferen Strömungsbereichen. Der Druck­ ausgleich kann also zunächst nur nach oben hin erfolgen, dabei erhält die aus der kanalisierten Zone des Windleitblech austretende Luftströ­ mung ihren nach oben gerichteten Impuls, der im weiteren Verlauf die Luftströmung entlang der Seiten des Kessels aufsteigen läßt, sodaß die Dampffahne weiter vom Fahrzeug nach oben abgedrängt wird.
Dieser Effekt ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Umlaufsteg gerade durchgehend bis an die Kesselfront reicht und eine "offene" Front gewählt ist. Das Seitenteil des Windleitbleches, das hierbei unter­ halb des Umlaufsteges liegt, leitet hierbei Luftströmung auf die Triebwerksmechanik hinter den Zylinderblöcken um und vermindert deren Verschmutzung indem die sich dort bildende Unterdruckzone vermindert oder beseitigt wird und sorgt für eine verbesserte Kühlung der Lager des Triebwerks, insbesondere des Steuerungsgestänges und der Kreuzköpfe und Gleitbahnen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Windleitblech, daß die Merkmale nach Patentanspruch 4 + 9 mit "offenen" Front-Ende des Umlaufsteges/"offener Front" verbindet.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, das insbesondere für Güterzug- Dampflokomotiven mit großem Kesseldurchmesser geeignet ist und durch seine Formgebung am vorderen Teil geeignet ist, eine Aufteilung des Luftstromes zu erreichen, durch Strömungsteiler nach Patentanspruch 9. Dies wird mit der Kombination des Windleitbleches nach Patentanspruch 4 mit einer Lok-Front ohne schräge Frontdeckplatten am Umlaufsteg erreicht.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Teil des vom vorderen Bereich des Windleitbleches eingefangenen Luftstromes in die Zone hin­ ter die Zylinder zu lenken um den bei Lok mit Wagner-Bauart der Windleit­ bleche dort sich ausprägenden Unterdruck zu vermindern oder zu besei­ tigen und so der Verschmutzung des Triebwerks durch Einziehen von hochgewirbelten Fahrwegschmutz entgegenzuwirken, da diese Luftströmung der vom Fahrzeug erzeugten fahrwegnahen Luftverwirbelung entgegentritt und diese niederhält. Gleichzeitig wird gegenüber der Bauart mit Wagner Windleitblechen und geschlossener Frontplatte der Luftwiderstand durch die "offene" Fahrzeugfront-Gestaltung der Luftwiderstand vermindert, da der Luftstau vermindert wird.
Hierbei kann die mittlere der früheren Deckplatten nach DR-Bauart, die zwischen Rahmen und Rauchkammer verläuft, stehen bleiben, die Seiten­ teile, die an den Umlaufsteg führen, entfallen jedoch.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit Merkmalen nach Patentanspruch 1 und 10.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, das geeignet ist, einen großen Luftstrom einzufangen, diesen mehrheitlich am Kessel entlang zu leiten, wobei ihm an der Hinterkante noch eine Ablenkung nach oben mitgegeben wird, sowie einen kleineren Anteil des Luftstromes über die Zylinder hinweg zum Triebwerk zu leiten.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Lokomotiven von großem Kessel­ durchmesser - und meist damit einhergehend auch großen Zylinderblöcken - einen übermäßigen Luftstau an der Front zu vermeiden und die eingefangene Luft sinnvoll für die Aufgaben (a) Freihalten der Dampffahne von Lok und Zug, (b) Triebwerkskühlung, Vermeiden von Unterdruckzone hinter den Zylin­ dern, die dazu führen würde, daß verstärkt Fahrbahnstaub ins Triebwerk eingewirbelt würde, zu nutzen.
Dazu sind an der Front die Deckplatten kürzer gehalten, über diesen ist unter dem Umlaufsteg ein Luftkanal angebracht, der die unter dem Umlauf liegende Seitenfläche des Windleitbleches nutzt und die Luft in den Be­ reich hinter den Zylindern, unter dem Umlaufsteg entläßt. Diese Luft­ leitung kann auch einstellbar mit Klappen versehen werden, wodurch die Luftstromlenkung je nach Betriebszustand gewählt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit Merkmalen nach Patentansprüchen 6 oder 7, bzw. 6 und 7, sodaß eine verstärkte Strömungslenkung und Ausrichtung erreicht wird.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech insbesondere für Güterzug- Dampflokomotiven großen Kesseldurchmessers, das durch seine an der Innenseite angebrachten Luftleitstege oder -Rippen, bzw. durch seine zusätzlichen Strömungsleitbleche in seiner Wirksamkeit zur Lenkung und Kanalisierung des Luftstromes entlang des Kessel verstärkt ist. Diese Bauart eignet sich besonders zur Kombination mit einer "offen" gestalteten Lokomotivfront, bei der die Frontdeck-Seitenteile entfallen.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Effektivität des Windleit­ bleches zum Abheben und Obenhalten der Dampffahne über Lok und Zug zu optimieren. Zu der in der Beschreibung zu Patentanspruch 4 gegebenen Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Windleitbleches treten die wirksamkeitsverstärkenden Maßnahmen nach Patentanspruch 6 oder 7, bzw 6 und 7. Dadurch wird die Wirkung des Windleitbleches auch und gerade bei Seitenwind erhöht, da stets gerade diejenige Fahrzeug­ seite, die die Leeseite ist vom Windleitblech eine besonders starke Luftströmung entlang des Kessel erhält, da die Einbauten am Windleit­ blech, bestehend aus Luftleitstegen oder -Rippen bzw. Strömungsleit­ blechen dann stets luvseitig am Windleitblech liegen. In diesem Zusam­ menhang gewinnt das Merkmal des mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Windleitbleches möglichen Ablenkens des Luftstromes nach oben besondere Bedeutung, da es der Tendenz zum leeseitigen Niederziehen der Dampffahne entgegenwirkt. Da stets das Windleitblech der leewärts befindlichen Fahrzeugseite die stärkere Luftströmung entlang des Kessels erzeugt, wirkt auch dessen Hochwerfen der Luftströmung an der Kesselseite stärker als jene auf der luvgewandten Seite. Dies übt einen stabilisierenden Effekt auf die Hochhaltung der Dampffahne aus. Damit wird Beeinträchtigung der Sicht vom Führerstand sowie Beläs­ tigung von Reisenden, Dampfniederschlag an offener Ladung, Anfeuchtung von Fahrzeug-Außenwänden, die wiederum zu verstärkter Schmutzanhaftung führen kann, vermieden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit Merkmalen nach Patentansprüchen 1, 5, 10 sowie 6 und/oder 7 für hochwirksame Strömungslenkung und Ausrichtung für Anwendungsfälle insbesondere bei Lokomotiven sehr großer Kesseldurchmesser bzw. geringer Dampf Austrittsenergie.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech insbesondere für großkesselige Güterzuglokomotiven, das in seiner Wirksamkeit zur Luftumlenkung und Strömungsleitung optimiert ist indem es die Merkmale mehrerer oder aller Patentansprüche 1, 5, 10 sowie 6, 7 in sich vereinigt.
Insbesondere bei Dampfmaschinen mit weit getriebener Expansion - ins­ besondere Verbundmaschinen - und Saugzuganlage mit kleinem Austrittenergie­ verlust, ist eine kräftige Luftströmung entlang der Kesselseiten vorteilhaft.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Windleitblech für besonders schwierige Anwendungsfälle darzustellen, das alle konstruktiv vorteil­ haften Durchbildungsmerkmale in sich vereinigt und dadurch allen Ansprüchen hinsichtlich Hochwerfens der Dampffahne und Vermeidung von Verschmutzung des Triebwerks durch Entgegenwirken gegen die Ausbildung von Unterdruckzonen am Triebwerk sowie der Geringhaltung des Luftwider­ standes entspricht.
Die Durchbildung nach Patentanspruch 5 vermindert dabei den Luftwider­ stand insbesondere am vorderen Windleitblechbereich durch die bessere Anschmiegung der Luftströmung. Die Windleitblech-Bauart ist daher nicht mehr auf die bei den DR-Lokomotiven mit Wagner-Windleitblechen verwen­ deten Seitenteile der Frontdeckplatten angewiesen und ergibt auch bei "offener" Frontgestaltung jederzeit einen genügend starken Luftleit­ effekt um auch bei schwacher Ausströmenergie der Dampf- bzw. Rauchfahne diese sicher von Lok und Zug zu trennen.
Windleitblech nach Patentanspruch 5 mit dreidimensionaler Wölbung im Bereich der Vorder- und Hinterkante.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, das geeignet ist, die Luftströmung durch den Fahrtwind strömungsgünstiger zu erfassen und somit einen geringeren Luftwiderstand bei gleicher Wirkung hinsicht­ lich der Luftströmungsbeeinflussung zu verursachen. Bei zusätzlicher räumlicher Wölbung am hinteren Ende ist außerdem eine Beeinflussung der Luftströmung bei Verlassen des Windleitblech-Bereiches zu erreichen.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Windleitblechen auszurüsten, die den Zweck haben, die vor dem Kessel anströmende Luft daran zu hindern, was die seitlichen Anteile der Luftströmung um die Kesselfront betrifft, durch die abrupte Teilung des Luftstromes durch die Kesselfront hinter dieser - im Bereich der Rauchkammer - einen Unterdruckbereich zu bil­ den, verursacht durch das Abreißen der Luftströmung am Umfang der Kesselfront. Dadurch soll seitlich des Kessels die Luftströmung einge­ fangen und entlang dem Kessel geleitet werden, um zu verhindern, daß Dampf und Rauch der dem Schornstein entströmt in diese Bereich durch Unterdruckbildung herabgezogen wird und die Sicht behindert und zu Belästigung führt.
Ansich ist aber durch die Bauart der Windleitbleche eine Vergrößerung des Luftwiderstandes der Lokomotive verursacht, insbesondere dadurch, daß diese nur unvollständig flügelförmig oder segelförmig geformt sind, indem sie nach Stand der Technik nur in einer Richtung gebogen werden, sodaß sich eine Wölbung des Bleches in Querrichtung ergibt, jedoch in Fahrtrichtung das Blech gerade bleibt. Der Querschnitt des Windleit­ bleches von vorn gesehen stellt damit eine gebogene Linie dar, der Querschnitt von oben gesehen eine gerade Linie. Diese Formgebung ent­ spricht der seinerzeitigen Vorstellung von der Aerodynamik im Lokomo­ tivbau, das damit die geringste Querschnittsfläche des Windleitbleches in Fahrtrichtung und somit - wie man meinte - auch in Strömungsrichtung der Luft - gegeben ist und folglich die günstigste Form.
Nachteil
In Wirklichkeit ist die Fahrtrichtung nicht identisch mit dem Reziprok der Luftströmung an der Kesselfront und die gerade Form des Windleit­ bleches im Bereich der Kesselfront liegt nicht laminar im Luftstrom. Da der Luftstrom durch die Kesselfront abrupt geteilt und auseinander­ geworfen wird, entsteht vor der Kesselfront ein Staubereich, in welchem bereits eine umfängliche Ablenkung des Luftstromes um die Kesselfront herum stattfindet. Im Bereich seitlich des Kessels prallt die abgelenkte Luftströmung in relativ großem Winkel an die Innenseite des Windleit­ bleches, dessen Vorderkante bereits im Bereich der Ablenkung der Luft­ strömung liegt. Da der Winkel zu groß ist um ein Abreißen der Luft­ strömung zu verhindern, werden an der Außenseite des Windleitblech genau wie hinter der Kesselfront ohne Windleitblechabdeckung Luftwirbel und Unterdruckzone erzeugt, von der Innenseite des Windleitbleches tritt trotz dessen Wölbung erheblich Luft über Ober- und Unterkante an die Außenseite über, die somit der erwünschten Luftstromlenkung entlang des Kessels verloren geht. Die Luftverwirbelung im vorderen Bereich des Windleitbleches vermindert also dessen Effektivität hinsicht­ lich der Lenkung des Luftstromes und vergrößert seinen Luftwiderstand. An der Hinterkante wird mit der in Längsrichtung geraden Form der Luftstrom ohne besondere Beeinflussung entlassen und tendiert ab diesem Punkt dazu, seitlich vom Kessel abzugehen, da die Einfassung durch das Windleitblech entfällt und die durch Leitungen und Anstell­ stangen Strömungwiderstände bildende Kesselfläche weitere Luftver­ wirbelungen und ungleiche Strömungsgeschwindigkeiten verursacht.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Luftanströmung an der Vorderkante des Windleitbleches zu verbessern und möglichst eine laminare Luftströmung an Innen- und Außenseite zu erreichen.
Im Bereich der Hinterkante wird dem Luftstrom eine Verschärfung und Bündelung in Richtung entlang dem Kessel mitgegeben.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech im Bereich vor der Kesselfront (nach vorn über die Kesselfront vorstehender Teil) zur Kesselmittelachse hin räumlich gewölbt ist, zusätzlich zu der bisher schon geübten Wölbung. Die räumliche Wölbung entspricht annähernd dem Luftstrom wie er im Staubereich vor der Kesselfront seitlich ab­ gelenkt wird. Statt wie bisher eine übermäßige Menge der von der Kessel­ front abgelenkten Luftmenge zu erfassen aber wegen des ungünstigen Anströmungswinkels doch nicht einfangen zu können, liegt das räumlich gewölbte Windleitblech besser im Luftstrom und leitet von vornherein die Anteile der Luftströmung, die bisher über Ober- und Unterkante wirbelbildend überströmen, annähernd laminar an der Außenseite entlang. Dadurch wird die Bildung einer Unterdruck- und Verwirbelungszone an der Außenseite weitgehend vermieden, es entsteht weitaus geringerer Druckunterschied zwischen Innen- und Außenseite, die Geschwindigkeit der Luftströmung relativ zum bewegten Fahrzeug wird an der Innen­ wie Außenseite vergrößert, d. h. die zunächst ja als stehend anzusehende Luft wird durch das fahrende Fahrzeug weniger stark mitgerissen und verwirbelt, der Luftwiderstand vermindert sich. Damit wird auch der eigentliche Zweck des Windleitbleches - die Hochhaltung der Abdampf­ fahne über dem Kessel - besser erreicht, da die Luftströmung entlang des Kessels weniger stark verwirbelt ist sondern ruhiger bleibt und daher die Abschirmung der Kesselseiten gegen Niederkommen der Dampf­ fahne verbessert wird.
An der Hinterkante des Windleitblech kann zusätzlich dieser Luftströmung noch eine Verschärfung und Bündelung mitgegeben werden, indem erfindungs­ gemäß der hintere Bereich des Windleitbleches zum Kessel hin ebenfalls räumlich gewölbt wird und somit in einfacher Form eine düsenartige Wirkung erreicht wird indem der Austrittsquerschnitt aus dem Bereich innenseitig des gewölbten Windleitblech verkleinert wird. Hierbei ist eine starke Wölbung in senkrechter Richtung vorteilhaft, sodaß Ober- und Unterkante recht nahe an den Kessel reichen und im Vergleich zur hinteren Austrittsöffnung nur kleinen Querschnitt frei lassen. Am günstigsten ist es, die Ober- und Unterseite ganz an den Kessel heranzuziehen wenn übrige maschinenbauliche Gesichtspunkte dies zu­ lassen.
Die Düsenwirkung die durch das räumliche Einziehen des Abschlußbereiches des Windleitbleches zum Kessel hin erreicht wird, kann durch Kombination mit den erfindungsgemäßen Merkmalen nach Patenanspruch 1, 2 plus 6, 7 verstärkt werden, wobei mit Merkmal nach Patentanspruch 7 die Ober- und Unterkanten des Windleitbleches nicht bis an oder nahe an den Kessel reichen müssen, da hierbei die Düsenwirkung in der Kanalisierung der Luft zwischen Windleitblech und innenseitigem Strömungsleitblech erzielt wird, die an Ober- und Unterkante verbunden sind, somit einen geschlossenen Luftkanal bilden an dessen hinterem Austritt die düsen­ artige Verengung des Querschnitts geformt wird.
Hierdurch kann der Luftstrom, insbesondere bei Kombination von Merkmalen nach Patentanspruch 5 mit 1, 2 plus 6 plus 7 so verschärft und gerichtet werden, daß sogar das lästige Herabwirbeln von Funkenflug/Lösche­ körnchen im Bereich des Führerhauses noch vermieden werden kann, was für das Lokpersonal eine erhebliche Verbesserung darstellt, da diese beim Fahren häufig aus dem offenen Seitenfenster lehnen. Diese Gewohn­ heit ist in Jahrzehnten der Dampftraktion nicht abzustellen gewesen und es ist besser hierfür günstigere Bedingungen zu schaffen als sie unter­ drücken zu wollen. Bei ölgefeuerten Lok tritt zwar diese Eigenheit nicht auf, doch sind noch etliche kohlegefeuerte Dampflokomotiven in verschie­ denen Einsatzbereichen vorhanden. Bei ölgefeuerten Lok tritt an Stelle dieser Eigenheit das ebenfalls unangenehme Herabziehen von Ölrauch beim Schließen des Reglers, Rollen im Leerlauf, das auch durch die Windleitbleche in bisher üblicher Bauform nicht völlig vermieden werden konnte. Die Verstärkung der Windleit-Wirkung ist also auch hier von betrieblich nicht geringem Vorteil.
Windleitblech nach Patentanspruch 6 mit Rippen an der Innenseite
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech einer Formgebung, die geeig­ net ist, den Luftstrom stärker zu bündeln und in der Richtung zu lenken.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven zur Luftströmungsleitung mit Windleit­ blechen auszurüsten. Die Windleitbleche werden aus einem glatten Blech hergestellt, das in Querrichtung mehr oder weniger leicht gewölbt, in Längsrichtung aber gerade ist. Die Bleche können anstelle der Wölbung auch abgewinkelt oder gefalzt ausgeführt sein - eine Vereinfachung der Herstellung. Die Windleitbleche werden links und rechts seitlich der Rauchkammer angebracht, wobei manche Bauarten schwebend aufgehängt sind, andere auf dem Umlaufsteg stehen.
Nachteil
Die glatt-flächigen Bleche bieten keine besondere Strömungsausrichtung der Luft und werden daher stark "überströmt" d. h. an den Ober- und Unterseiten überläuft die Strömung die Windleitblechkanten und gelangt auf die Außenseite, wo sie für die Luftleitung verloren geht.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den vom Windleitblech erfaßten Luftstrom besser in Längsrichtung am Kessel entlang auszurichten und zu bündeln, soweit möglich in laminare Strömung zu wandeln und in der Richtung zu lenken.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech an seiner zum Kessel gewandten Innenseite mit einer angenähert in Lok-Längs­ richtung verlaufenden Verrippung seiner Fläche versehen ist, ähnlich in der Form den Kühlrippen an Kühlelementen. Diese haben die Aufgabe, das Überströmen der oberen und unteren Kante durch die von der Kessel­ front zerteilten Luftströmung zu vermindern und den Anteil der in Längsrichtung umgeleiteten Luftströmung zu vergrößern und deren Strömung zu beruhigen.
In der Wirkweise ähneln die Rippen oder Luftleitstege den an den Flügeln mancher Flugzeuge angebrachten Stegen zur Strömungsstabilisierung. Da sie einen hohen Strömungswiderstand in Querrichtung, jedoch einen geringen in Längsrichtung haben, wird die Strömung entlang ihrer Längsrichtung geleitet.
Die größte Höhe können diese Luftleitstege haben, wenn sie in ihrer Längsachse genau auf die Beobachtungsposition der Lokmannschaft ausgerichtet sind, d. h. bei rechtem Windleitblech auf die rechts im Führerhaus, bei linkem auf die links im Führerhaus befindliche Person. Da sie im Querschnitt sehr schlank sind, wird die Sicht dadurch nicht behindert. Die Ausrichtung hierfür ist im Regelfall in Längsrichtung nach hinten leicht ansteigend und konvergierend. Dies entspricht den Zwecken der Strömungsleitung grundsätzlich:
Das leichte Konvergieren entspricht der sich beruhigenden Luftströ­ mung mit zunehmender Entfernung vom Einfangbereich am vorderen Teil des Windleitbleches. Die leicht nach hinten ansteigende Richtung ist günstig für eine Anwinkelung der Luftströmung nach oben um diese besser für die Ablösung der Dampffahne von Lok und Zug zu nutzen.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Luftleitstege des Windleitblech so gebogen verlegt werden, daß der Luftströmung beim Verlassen des Windleitblech eine gewünschte Richtung mitgegeben wird:
So können im oberen Bereich des Windleitblech, der oberhalb der Blickrichtung für Streckenbeobachtung durch die Lokmannschaft liegt und somit auf Belange der Sicht nicht ausgerichtet sein muß, die Luftleitstege zunächst parallel zur Oberkante nach hinten führen und sodann in einem Bogen nach hinten-aufwärts führen. Zusätzlich können am hinteren Ende des Windleitbleches jalousieartig Flügelprofile angeordnet werden, die der Luftströmung beim Verlassen des Windleitblechs eine nach oben gerichtete Ablenkung mitgeben.
Dies Flügelprofile können oberhalb und unterhalb des Sichtbereiches des Lokführers bzw. -Heizers ganz an den Kessel reichen und dabei gleichzeitig die Aufgabe der Windleitblech-Halterung übernehmen, im Sichtbereich kann ihre Querhöhe so begrenzt werden, daß sie noch im Schatten des vom Führerhaus aus in spitzem Winkel erscheinenden Wind­ leitbleches liegen und daher die Sicht nicht beeinträchtigen.
Windleitblech nach Patentanspruch 7 mit Deflektor(en)
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech einer Formgebung, die geeig­ net ist, den Luftstrom stärker zu bündeln und zu lenken.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Windleitblechen auszurüsten um die Luftströmung an die Kesselseiten umzuleiten und somit das Herab­ ziehen der Dampf- und Rauchfahne zu vermeiden. Diese Windleitbleche bestehen lediglich aus einem glatt-flächigen Blech, daß etwas in Quer­ richtung gebogen oder gewinkelt wird, in Längsrichtung jedoch gerade bleibt und keine weiteren besonderen Formen oder Anbauten zur Strömungs­ lenkung erhält.
Nachteil
Die glatt-flächigen Bleche bieten eine nur mangelhafte Führung der Luft­ strömung. Durch das Ausfächern der Luftströmung an der Kesselfront werden die Windleitbleche im Bereich neben der Kesselfront stark angeblasen und die Luftströmung tritt zum erheblichen Teil über die Ränder der Blech­ flächen über und geht an der Außenseite für die Luftleitung verloren.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, den seitlich am Kessel entlang geleiteten Luftstrom durch die Strömungsleitbleche besser zu kanalisieren und zu beruhigen.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech an seiner zum Kessel gewandten Innenseite mit mehreren Strömungsleitblechen ausgerüstet ist, die den im vorderen Bereich einzufangenden Luftstrom umfangen und so kanalisieren, daß dieser in ruhiger Strömung an der Innenseite des Windleitblech entlang geleitet wird.
Dazu wird an der Innenseite des Windleitblech ein zweites, kürzeres angebracht, das weniger weit nach vorn vorragt. An der Ober- und Unterkante ist es mit dem eigentlichen, äußeren Windleitblech verbun­ den, sodaß es mit diesem einen flachen Kanal bildet. Die im vorderen Teil des Windleitblech eingefangene Luftströmung kann nun nicht über die Ober- und Unterkante hinweg über das Windleitblech über­ strömen, sondern muß dem Kanal folgen.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das innenliegende Leitblech am Vorderende nach innen zur Kesselfront hin gewölbt ist, sodaß es besser im von der Kesselfront nach außen geworfenen Luftstrom liegt und diesen an seiner Innenseite im Bogen nach hinten an die Kesselseite umlenkt. Der Eingang in den Kanal zwischen Windleitblech und Strömungsleitblech ist somit in Richtung der einzufangenden Luftströmung erweitert und verengt sich neben der Kesselfront. Da obere und untere Verbindung der beiden Bleche nach hinten konvergieren, tritt eine Beschleunigung der Luft­ strömung ein, die zur Verschärfung der Windleitblech-Wirkung erwünscht ist. Die konvergierende Stellung der oberen und unteren Verbindung ist durch die Oberkante des Windleitblech und die Ausrichtung in Linie des Blickwinkels von Lokführer bzw. Lokheizer oder Beimann bestimmt. Außerhalb des Blickfeldes zur Streckenbeobachtung kann im inneren Bereich des Windleitblech an der Innenseite noch ein weiteres Strömungsleitblech angebracht werden, das in seiner vorderen Wölbung frei von Rücksicht auf Blickfeld gestaltet werden kann und in diesem für die Hebung der Dampffahne besonders wichtigen Strömungsbereich das Einfangen und Umlenken der Strömung noch effektiver realisieren läßt. Der dadurch gebildete Luftkanal ist an der Vorderseite deutlich in Richtung der von der Kesselfront auseinandergedrückten Luftströ­ mung gewölbt und erweitert. Er verengt sich sodann neben dem Kessel und bildet schließlich an seinem hinteren Ende eine flache Düse, in der die austretende Luft beschleunigt wird. Die Austrittsrichtung des Luftstrahls kann durch eingebaute Leitstege gerichtet werden. Sie kann dazu genutzt werden die Abhebung der Dampffahne von Lok und Zug zu bestärken, aber auch um beispielsweise in diesem Bereich installierte Hilfsaggregate zu kühlen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech mit den Merkmalen nach Patentanspruch 6 und 7 kombi­ niert ausgerüstet wird.
Die Ausstattung des vorderen, vorragenden Bereichs des Windleit­ bleches und des Luftkanals mit Leitstegen verbessert das Einfangen der Luftströmung im vorderen Bereich und verbessert die Strömungs­ beruhigung und -ausrichtung. Die Strömung kann nun für das Verlassen des Windleitblech noch eine Richtungsbeeinflussung erfahren, die durch den geschlossenen Kanal sehr wirksam ist. Zum Kessel hin auf dem Strömungsleitblech können wiederum Leitstege angebracht werden, die wiederum die Effektivität der Strömungslenkung kesselseitig dieses Leitbleches verbessern.
All diese Verbesserungen der Effektivität der Luftleitung und der Aus­ richtung der Luftströmung mit einem Winkel nach hinten-oben wirken auch dem seitlichen Niederrollen der Dampffahne entgegen, das eine Eigentümlichkeit dieser ist und in dem Aufeinandertreffen der Auspuff­ dampfströmung aus dem Schornstein - nach oben gerichtet - und der Luftströmung - nach hinten gerichtet - begründet ist. Dies bewirkt ein Auseinanderwälzen der Dampffahne mit ihrem Zurückbleiben.
Da nun von beiden Seiten des Kessel eine Luftströmung in schrägem Winkel nach oben gelenkt wird, wird die Dampffahne in ihren abrollen­ den Rändern unterfangen und vom Niederrollen abgehalten.
Dies ist besonders wertvoll auf der Leeseite bei Seitenwind, da so die Dampffahne über dem Einzugsbereich des leeseitigen Unterdrucks bleibt.
Windleitblech, in dem die Patentansprüche 1, 2, 3 und 5, 6, 7 kombiniert sind.
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, das geeignet ist, den Luft­ strom stärker zu bündeln und zu lenken als mit einer nur einzelnen Anwendung jeweils eines dieser Merkmale. In ihrer Kombination wirken die Einzelmerkmale zusammen und lassen eine Luftlenkung in der ge­ wünschten und für die jeweilige Lokomotivkonstruktion zweckmäßigen Weise erzielen.
Stand der Technik
Es ist bekannt Dampflokomotiven mit Windleitblechen auszurüsten. Diese fangen den Luftstrom an der Vorderseite des Kessels ein und verhindern an den Seiten des Kessels einen die Rauchgase/die Dampffahne herab­ ziehenden Unterdruck.
Nachteil
Eine weitergehende Luftstromlenkung oder Bündelung ist damit nicht zu erreichen. Vielmehr bleibt die Luftströmung noch sehr ungerichtet und verwirbelt. Das vermindert die Wirkung der Windleitbleche insbesondere bei ungünstigen Windverhältnissen z. B. Seitenwind, böige Winde.
Aufgabe
Die Luftströmung entlang der Kesselseiten soll stabilisiert und besser gleichgerichtet werden, sodaß ein Herabziehen von Dampf- bzw. Rauch­ fahne auch unter ungünstigen Windverhältnissen sicher verhindert wird, im Gegenteil das Windleitblech einen Beitrag leistet, diese vom Kessel abzuheben und das Abströmen dieser von Lok und Zug fern zu halten.
Durch eine Kombination der Durchbildung am Vorderende nach Patentansprüch­ en 2 und 3 mit der am Hinterende nach Patentanspruch 1 wird erreicht, daß der Luftstrom, der durch das Windleitblech eingefangen wird so aufgeteilt und gelenkt wird, daß mit der zusätzlich eingefangenen Luftströmung z. B. Kompressorzylinder von vornliegender Luftpumpe(n) angeströmt und gekühlt werden, gleichzeitig der Hauptluftstrom aber davon unbeeinträchtigt bleibt und bei Verlassen des Windleitbleches eine leichte Anlenkung nach hinten-oben erhält, und somit die Dampf­ fahne in ihrer Höhenlage stabilisiert.
Die Kombination dieser Formgebung des Windleitblech mit der Ausrüstung nach Patentanspruch 6 und/oder 7 verstärkt und präzisiert die Wirkung und macht sie genauer ausrichtbar. Hierbei bewirkt die Ausrüstung mit Rippen an der Innenseite des Windleitbleches eine Beruhigung der Ver­ wirbelungen und somit bessere Ausrichtung der Luftströmung; die Aus­ rüstung mit Strömungsleitblechen erlaubt es, den Luftstrom besser ein­ zufangen und schon hierbei weniger starke Luftwirbel zu haben, sowie dann die Luftströmung zu kanalisieren und durch eine Querschnittsver­ engung nach hinten eine düsenartige Bündelung und Verschärfung des Luftstromes, zusätzlich mit gebogenen Rippen eine Richtungslenkung zu erreichen.
Windleitblech nach Patentanspruch 8 mit Zusatznutzung als Kühlfläche
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech, das neben seiner Luftleit­ funktion auch als Kühlfläche genutzt wird.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Windleitblechen zur Luftleitung auszurüsten. Diese Windleitbleche haben je nach Bauart bei Hauptbahn­ streckenlok etwa 2 × 4 m2 Fläche für Witte-Bleche bzw. rd. 2 × 10 m2 Fläche für Wagner-Bleche. Außer zur Luftleitung sind die großen Flächen funktional bisher nicht weiter genutzt worden.
Nachteil
Obwohl die großen Flächen der Windleitbleche mit Rücksicht auf die Streckensicht vom Führerstand aus nicht frei nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestaltet werden können und in der einfachen, nur zweidimensional gebogenen Form, die bisher ausschließlich angewendet worden ist, einen relativ großen Luftwiderstand aufweisen, sind die intensiv vom Luftstrom erfassten Flächen bisher nicht für weitere Zwecke genutzt worden.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die in starker Luftströmung stehen­ den Flächen für Kühlzwecke zu verwenden.
Je nach konstruktiver Ausgestaltung der Lokomotive können unter­ schiedliche Kühlziele anfallen:
So ist es beispielsweise möglich -
  • a) den Abdampf der Hilfsaggregate wie Luft- und Speisepumpe, Turbo­ generator zu kondensieren; (wird bisher ausgestoßen) hierfür kann ein Kondensator mit geschlossenem Kühlmittelkreislauf verwendet werden, dessen Kühlmedium durch Kühlelemente am Windleit­ blech geschickt und dort rückgekühlt wird.
  • b) bei einer verbesserten Lagerschmierung durch einen geschlossenen Ölkreislauf mit Umlaufschmierung das Öl über Kühlelemente am Windleit­ blech bei Bedarf zu kühlen - im Gegenzug über Heizelemente an der Rauchkammer zu wärmen und durch eine entsprechende Temperaturregel- Steuerung das Umpumpen entsprechend der Bedingungen von Umgebungs­ temperatur und Arbeitszustand der Maschine so zu steuern, daß stets die erwünschte Öltemperatur erhalten bleibt. Damit ließe sich die Lagertemperatur, die bisher bei Gleitlagern mit der Arbeitsweise der Maschine erheblichen Schwankungen unterliegt, in etwa auf einem gleichförmigen gewünschten Niveau halten.
  • c) bei der großen zur Verfügung stehenden Fläche beide Zwecke (a) und (b) gleichzeitig zu erreichen.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Windleitblech mit gelenkigen, trennbaren Verbindungen seiner Kühlflächen zu dem Kreislauf des durchströmenden Mediums verbunden ist, die mit Schnellschlußventilen versehen sind.
Das Windleitblech selbst ist so am Kessel aufgehängt, daß es bei äußerer Krafteinwirkung nach hinten auslenken kann und dabei an den Kessel herangezogen wird. Dies wird in einfachster Weise durch eine Aufhängung erreicht, die aus waagrechten Streben besteht, die über senkrecht stehende Schrauben mit Kessel wie mit Windleitblech verbunden sind. Die Schraubverbindung erlaubt eine Auslenkung um den Radius, der durch die kesselseitige Schraube und die Länge der Strebe definiert wird. Die Betriebsstellung des Windleitbleches wird durch Zug- oder Druckstreben gesichert, die von schräg oben oder unten vom Kessel an das Windleitblech greifen, sowie solchen, die schräg von vorn oder von hinten an das Windleitblech greifen. Zweckmäßig sind alle drei Streben am Windleitblech auf einen Halte­ punkt vereint. Die waagrecht-schräg verlaufenden Streben, die die Längslage des Windleitbleches definieren, sind so gestaltet, daß sie bei Krafteinwirkung über einer vorbestimmten Größe abknicken, bzw. ihre Verankerung am Windleitblech sich löst. Somit bleiben nurmehr die waagrecht-quer verlaufenden Abstandsstreben und die quer- schräg geneigt gestellten Höhenhaltestreben. Diese erlauben ein Zurückschwenken des Windleitbleches und ziehen dieses dabei an den Kessel heran.
Für Fälle leichterer Havarien, beispielsweise bei Rangierfahrten, mit nicht profilfrei stehenden anderen Fahrzeugen oder in das Licht­ raumprofil ragenden Gegenständen kann eine Beschädigung des Windleit­ bleches und seiner Kühlfunktionen somit vermieden werden, es muß lediglich die Aufhängung wieder gerichtet oder eingehängt werden. In Fällen heftigerer Havarien, bei denen das Windleitblech abgerissen wird, wirkt die Schnellschlußsicherung der Zu- und Ableitungen der Kühlelemente und trennt diese vom Kreislauf des betreffenden Mediums ab. Über eine Umleitung bleibt der Kreislauf im Fall von Ölkühlung erhalten, als Notfunktion ohne Kühlung.
Windleitblech nach Patentanspruch 9 mit Strömungsteiler Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Windleitblechen zur Beeinflussung der Luftströmung auszurüsten. Diese werden in bekannter Weise seitlich der Rauchkammer angebracht und stehen soweit vor dem Kessel vor, wie es als zweckmäßig für das Einfangen der Strömung erachtet wird.
Eine weitergehende Lenkung oder Strömungsaufteilung erfolgt mit den glatt-flächigen Blechen, die nach Stand der Technik verwendet werden nicht.
Nachteil
Mit den glatt-flächigen und im übrigen in Längsrichtung auch nicht strömungsgemäß ausgebildeten Windleitblechen nach Stand der Technik kann nur ein ungefährer Luftleiteffekt erzielt werden, der eher grob-allgemein wirkt. Eine gezielte Ausrichtung des Luftstromes auf bestimmte Teile der Maschine oder deren Zusatzaggregate wird nicht erreicht und war bisher nicht Gegenstand der Technik.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, mit dem Windleitblech eine viel weitergehende Differenzierung der Luftleitung zu erreichen um diese für bestimmte Zwecke zu nutzen, die außer der reinen Umlenkung der Luft an die Kesselseiten zum Vermeiden des Herabziehens der Dampf­ fahne noch andere Ziele haben können:
Hierbei ist vor allem an die Kühlung von Aggregaten gedacht, wie sie in Form von an der Rauchkammer angebrachten Luftkompressoren vorliegen können, weiters an die Kühlung von hochbelasteten und üblicherweise im Schatten der Luftströmung liegenden Teilen des Innentriebwerks (Triebwerk zwischen den Rahmenwangen bei Mehrzylinder­ lok), insbesondere deren Steuerung, Kreuzkopf und Gleitbahn.
Auch für die Zylinderblöcke ist eine Vergleichmäßigung der Luft­ umspülung an Vorder- und Hinterseite (in Fahrtrichtung gesehen) von Vorteil für die Verminderung der Temperaturunterschiede der Ein- und Ausströmkanäle der vorderen und der hinteren Zylinderraumseite. Üblicherweise ist die Vorderseite des Blockes scharf angeblasen, die hintere liegt aber im Strömungsschatten, wodurch der Block einem Wärmeverzug ausgesetzt ist, der zu Anrissen führen kann, bzw. nach Erfahrung mit diesen Bauteilen über die Zeit tatsächlich führt.
Dieses Ziel wird durch die Aufteilung der Windleitblech-gelenkten Luftströmung erreicht, indem das Windleitblech mit einem im Prinzip waagrecht zum Kessel hin stehenden Luftstrom-Teiler ausgerüstet wird, der die unterhalb diesem an das Windleitblech strömende Luftmenge zu den genannten oder dritten Zwecken getrennt vom übrigen Luftstrom ableiten kann. Der Luftstrom-Teiler stellt einen Steg dar, der senkrecht auf der Innenseitenfläche des Windleitblech steht und in seiner Ausrichtung so geformt ist, daß er den Teilstrom unterhalb ablenkt.
Windleitblech nach Patentanspruch 10 mit Umlenkung eines Teilstroms der Luftströmung über den Zylinderblock hinweg in das Triebwerk
Die Erfindung betrifft ein Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit unter den Umlaufsteg reichender Unter-Kante des Seitenteils, wobei diese Fläche dazu genutzt wird, Luftströmung in den Fahrwerksbereich unter dem Umlaufsteg zu leiten.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Windleitblechen auszurüsten. Diese haben zur Aufgabe, die Luft entlang der Kesselseiten umzulenken um ein Niederkommen der Dampffahne zu vermeiden.
Nachteil
Die Windleitbleche erfassen lediglich Luftstrom aus dem Bereich ober­ halb des Umlaufsteges, oder leiten die Luftströmung in diesen Höhen­ bereich sogar um. Der Bereich unterhalb des Umlaufsteges wird hiervon nicht begünstigt.
Daher kommt es bei der üblichen Bauart hinter den Zylinderblöcken, die bei großen Maschinen erheblich sperrige Dimensionen haben, zu einem Unterdruck-Bereich. In diesem ist eine wesentlich geringere Luft­ strömung vorhanden, als vor den Zylinderblöcken und es wird Schmutz und Staub von dem überfahrenen Streckenoberbau angezogen und in das Triebwerk gewirbelt. Da die Dampflokomotiven besonders im Triebwerk bzw. Fahrwerk sehr vielteilig und als "offen" gebaute Maschinen, d. h. nicht mit Verkleidungen versehene Maschinen auch empfindlich sind, zudem dort schwer und zeitaufwendig zu reinigen sind, ist dieser Zustand sehr von Nachteil: die Verschmutzung ist intensiv und trägt zum raschen Verschleiß von offenen Gleitflächen und Lagern bei.
Zudem wird die Kühlhaltung von Lagern und die gleichmäßige Temperatur des Zylinderblockes wie sie technisch erwünscht wäre um thermische Verspannung zu vermeiden, nicht erreicht.
Aufgabe
Die Erfindung hat die Aufgabe, diesem Fahr- und Triebwerks-Bereich eine bessere Luftanströmung zukommen zu lassen. Dies wird erreicht indem im Zusammenwirken mit den schräggestellten Frontdeckplatten und Umlaufsteg die Windleitbleche nach Patentanspruch 4 einen Teil der tiefer anströmenden Luft unter den Umlaufsteg drücken. Dies wird erreicht durch Einströmöffnung zwischen Frontdeckplatte und Umlauf­ vorderkante, einen Kanal bildend, der innen an der Unterseite des Windleitbleches entlang über den Zylinderblock hinweg führt und im Bereich dessen Rückseite den Luftstrom entläßt, wobei diesem noch eine Ablenkung in gewünschter Ausrichtung mitgegeben werden kann. Die vordere Öffnung kann auch mit Stellklappen versehen werden, wodurch die Wirkweise dem Arbeiten der Maschine angepaßt werden kann.
Bauart nach Patentanspruch 11 für Domverkleidung strömungsgünstigerer Form mit platzsparender, wartungsfreundlicher Dampfdom-Bauart Stand der Technik
Es ist bekannt, auf der Langkesseltrommel von Lokomotivkesseln einen Dampfdom anzuordnen, der der Dampfentnahme, häufig auch Unterbringung des Reglers dient. Der Dampfdom wird gebildet durch einen Versteifungs­ kragen um die Öffnung im Langkessel, die nach oben auskragt und auf die ein Deckel aufgeschraubt wird, der den so gebildeten Dampfdom abschließt. Der Dom ist somit für Inspektion/Reparatur zu öffnen.
Höhere Dome können auch zweiteilig aufgebaut sein.
Nachteil
Bei der Öffnung für Arbeiten am Kessel wird nur der Querschnitt frei, der durch die Öffnung gegeben ist, auf der der Deckel aufliegt. Die Seitenwand des Dampfdoms bleibt hierbei stehen. Falls im Dampfdom der Regler installiert ist, so liegt er jedenfalls erheblich tiefer als die Öffnung und ist somit nur beschränkt von oben zugänglich, weshalb für Arbeiten am Regler der Ausbau desselben meist erforderlich wird.
Hinsichtlich der nutzbaren Innenhöhe muß gegenüber der Außenhöhe (ohne Verkleidung) ein Abzug gemacht werden, der der Höhe der Verschraubung entspricht, die über den Deckel hinaus ragt.
Hinsichtlich der Verkleidung ist durch den die glatte Trommelform des Langkessel störenden Dampfdom eine Vergrößerung des Luftwiderstandes gegeben. Dies umsomehr, je größer der Außendurchmesser der Domver­ kleidung ist und umsomehr, je abrupter die Domverkleidung aus der Trommelform des Langkessel herausragt. Hierbei ist die Höhe des Bau­ elementes Dampfdom mit Verkleidung durch die Profilgrenze für Fahrzeuge gegeben, die für die Lokomotivkonstruktion zu beachten ist.
Wegen der Verflanschung des Domhalses mit dem Domdeckel obenliegend, mit Flanschring um den Domhals herum, wird der Durchmesser des Bauelementes außen deutlich größer, als innen für die Dampfströmung nutzbar, die Ver­ kleidung wird somit weiter als für den Domhals nötig geschnitten, um über die Flanschringe glatt und mit dem erforderlichen Isolationsabstand hinweg zu gehen.
Um nicht an der Basis der Domverkleidung noch unnötig mehr Luft zu er­ halten, wird die Seitenwand der Verkleidung im wesentlichen senkrecht stehend ausgeführt. Dabei kommen bei früheren Lokomotivtypen Ausrundun­ gen vor, die aufwendig durch Umbördeln hergestellt wurden. Bei späteren Lok hat man diese vereinfachend fortgelassen, sodaß die Domverkleidung übergangslos aus der Langkessel-Verkleidung aufragt und durch einen flachen Deckel oben ebenso kantig abgeschlossen wird.
Aufgabe
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung soll der Luftwiderstand der äußeren Form der Dampfdomverkleidung verringert werden, ohne daß die Funktion des Bauelementes beeinträchtigt wird, d. h. geringerer Luftwiderstand für gleichen lichten Innendurchmesser des Dampfdomes an der Basis und gleiche lichte Innenhöhe. Zusätzlich wird durch die Bauart des Dampf­ domes selbst nach Patentanspruch 11 die Zugänglichkeit eines im Dom eingebauten Reglers verbessert.
Dies wird erreicht, indem der Dampfdom nicht mehr wie bisher durch Hals, verbunden mit dem Langkesselschuß, sowie Deckel gebildet wird, sondern am Langkesselschuß sich lediglich eine zweckmäßig dimensionierte Lochrandverstärkung befindet, auf welcher der eigentliche Dom aufge­ setzt und befestigt wird. Der Dom selbst besteht aus einem Formteil, das durch Tiefziehen aus einem Stück oder durch Schweißen aus mehreren Stücken hergestellt wird. Dieses Formteil stellt mit seiner Formgebung die Domhöhe dar, es verbindet somit den bisherigen Domhals und Dom­ deckel zu einer hauben- oder hutartigen Form. Die Verbindungsschrauben sind somit an den Lochrand des Langkesselschusses an der Basis des Domes gerückt.
Hierdurch steht die volle Außenhöhe der Konstruktion abzüglich lediglich der Wandstärke als lichte Innenhöhe zur Verfügung, ebenso die Weite, gemessen über die Domseiten.
Die Verkleidung kann bei Einhaltung des gleichen Mindestabstandes von den Dom-Bauteilen wie bisher nunmehr für gleiche lichte Innenhöhe und Innenweite im oberen Bereich enger als bisher gezogen werden. Da sie an der Basis auch mit dem erforderlichen Abstand über die Verschraubung gehen muß, wird sie zweckmäßig unten weiter als oben.
Besonders in Kessel-Längsrichtung wird die Form strömungsgünstig dahin abgewandelt, daß die aus der Langkesselverkleidung aufsteigende Form sehr schräg, etwa nur 45° zur Oberfläche der Langkessel-Verkleidung geneigt, gestaltet wird. Hierdurch wird bei kreisförmigem Grundriß des oberen Querschnitts derjenige an der Basis etwa elliptisch.
Diese Form ist wesentlich günstiger für die Luftströmung über die Ober­ seite des Kessels als die bisher scharf im Fahrtwind stehende Form. Dieser zunächst relativ bescheiden erscheinende Beitrag zur Gestaltung der Lok wird dadurch doch wichtiger, daß mit geringerer Störung der Luftströmung an der Oberseite des Kessels ein Beitrag zur Vermeidung des Herabziehens von Teilen der Dampf- und Rauchfahne erreicht wird. Je weniger die Luftströmung in unmittelbarer Nachbarschaft zur über dem Kessel zurückgeworfenen Dampffahne verwirbelt wird, umso weniger werden diese vermischt und desto weniger wird die geschlossen aus dem Schornstein entströmende Fahne aufgerissen und Teile dieser durch Luft­ wirbel an die Lokseiten hin mitgerissen. Dies ist für die Sicht und Ergonomie, die Luftverhältnisse auf dem hinter dem Kessel liegenden Führerstand, im Führerhaus wesentlich.
Die strömungsgünstige Form der Verkleidung nach Patentanspruch 11 kann auch ohne die vorteilhafte Bauart des Domes selbst ausgeführt werden, erreicht dabei allerdings nur teilweise die erfindungsgemäßen Vorteile. So werden innerhalb gegebenen Außenmaßen die Innenhöhe und Innenweite des Domes nach bisherigem Stand der Technik geringer als nach erfindungs­ gemäßer Bauart. Die Verkleidung hat zwangsläufig eine größere Stirn­ fläche, wenn gleiche Innenhöhe und Innenweite wie mit erfindungsgemäßer Dombauart verlangt wird.
Führerhaus für Dampflokomotiven nach Patentanspruch 12 dessen Seiten­ wand dadurch gegenüber der Bauart nach Stand der Technik gekürzt ist, daß sie nicht bis zur Bodenplatte des Führerhauses reicht, sondern mit dieser über ein sickenförmig gebogenes Teil verbunden ist.
Die Erfindung betrifft eine Ausführung der Führerhaus-Seitenwand einer Formgebung, die es ermöglicht, die Seitenwand in der Höhe zu kürzen, ohne daß dadurch die Innenraumhöhe des Führerhauses beeinträchtigt wird. Dabei kann der Laufsteg mit der Bodenplatte zu einem Teil ver­ einigt werden.
Stand der Technik
Es ist bekannt Führerhäuser von Dampflokomotiven mit einem unterhalb der Seitenwand verlaufenden Steg zu versehen, der es gestattet, außen am Führerhaus entlang zum Umlaufsteg zu gelangen.
Mit oder ohne diesen Steg reicht jedenfalls die senkrechte Führerhaus­ seitenwand direkt an die Bodenplatte des Führerhauses herab und ist mit dieser verbunden, der Umlaufsteg hängt dann darunter frei.
Bei manchen englischen Lokomotiven reicht die Seitenwand noch weiter herab, was aber lediglich formgestalterische Gründe hat.
Nachteil
Auf der Innenseite bildet der rechte Winkel von Seitenwand und Boden­ platte, insbesondere wenn diese mit Holzbohlenbelag versehen ist, einen schlecht zu reinigenden Streifen, in welchem sich Kohlengrus und Feuch­ tigkeit ansetzen und Anlaß zu Rostschäden geben.
Der unter der Bodenplatte frei hängende Laufsteg ist wenig stabil, da er nur vorn und hinten am Führerhaus angehängt ist; eine ordentliche Versteifung baut schwer.
Die Seitenwand und Laufsteg zusammen sind schwerer als nach der er­ findungsgemäßen Bauart und erschweren mit dem tiefhängenden Laufsteg den Zugang zu den seitlichen Luftklappen an den Seiten des Stehkessels sowie zu weiteren Anbauten und Leitungen unterhalb des Führerhausbodens wie beispielsweise Teilen der Bremsausrüstung, -Leitungen, -Ventilen.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die äußere Bauhöhe des Führerhauses einschließlich Laufsteg zu reduzieren und gleichzeitig Materialaufwand zu sparen ohne dabei die innere Raumhöhe oder die Steifigkeit des Führer­ hauses zu beeinträchtigen.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß der Laufsteg durch die Boden­ platte gebildet wird oder mit dieser direkt verbunden wird, wobei die Führerhaus-Seitenwand nicht mehr bis zur Bodenplatte senkrecht oder jedenfalls glatt durchgehend herabreicht, sondern in genügendem Abstand oberhalb der Bodenplatte endet, an ihrer Unterkante mit einem im Quer­ schnitt zur Führerhaus-Innenseite hin gebogenen Formstreifen verbunden ist, der seinerseits mit der Bodenplatte verbunden ist und an der Außen­ seite unterhalb der Wand eine Sicke entstehen läßt, deren Bodenstreifen durch die Bodenplatte des Führerhauses gebildet wird oder mit dieser direkt verbunden ist. Seitenwand und gebogener Formstreifen können auch aus einem Stück geformt werden. Wesentlich ist, daß die Seitenwand nicht mehr direkt an der Bodenplatte endet sondern durch die nach Rauminnen­ seite gewölbte Sicke der schmutzanziehende Raumwinkel vermieden wird und an der Außenseite der Laufsteg mit der Bodenplatte eine stabile Verbindung hat und nicht mehr unterhalb dieser hängt.
Dadurch verringert sich die äußere Bauhöhe bei gleicher Innenraumhöhe um den Betrag der bisherigen Bauhöhe des tiefhängenden Laufsteges, die äußere Höhe der Seitenwand verringert sich um den Betrag der für die Sicke zweckmäßig gewählten Höhe, etwa 20 cm.
In äußerster Vereinfachung kann die Sicke auch hergestellt werden, indem die Seitenwand in einem geeigneten Höhenmaß am unteren Ende etwa um 45° bis 60° nach innen abgewinkelt wird. Die Sicke hat dann einen dreieckiger Querschnitt. Bei Verwendung eines Gitterrostes für den Laufsteg stellt der spitze Winkel kein Verschmutzungsnest dar, da Schmutz durch den Gitterrost nach unten herausfällt. Die Basisbreite ist aber größer als für den sicheren Stand auf dem Laufsteg nötig.
Vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 13
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gestaltung der Seitenwand besteht darin, daß auch der hintere Winkel der Wand, der durch deren hintere und untere Kante gebildet wird, ausgerundet wird oder durch eine schräg liegende Verbindungskante - also beispielsweise 2 × 45° statt dem üblichen 90° Winkel - ersetzt wird.
Damit wird die Verletzungsgefahr vermieden, die besteht, wenn bei schlechten Lichtverhältnissen - beispielsweise im Lokomotiv-Schuppen - von der Führerhaustür über den Laufsteg zum Umlauf gestiegen werden soll. Eine Vereinfachung für das Personal besteht schon darin, daß der Lauf­ steg auf gleicher Höhe wie der Führerhausboden liegt und kein Absteigen auf den Laufsteg mehr erforderlich ist. Dennoch bietet die scharfe Kante der Führerhausseitenwand die Gefahr, sich daran am Fußspann oder am Schienbein anzuschlagen. Da das äußere Umklettern des Führerhauses oftmals unter Mitführen von Gerät oder Werkzeug geschieht, ist hierdurch eine bereits grundsätzlich nicht ungefährliche Situation gegeben. Jede bauliche Maßnahme, die geeignet ist, Fehltritte oder Störung der Tritt­ sicherheit zu vermeiden, vermindert daher die Unfallgefahr. Mit der Ausrundung der unteren Hinterkante der Seitenwand oder vereinfacht deren Abschrägung wird das Überwechseln auf den Laufsteg sicherer gemacht, da die Öffnungshöhe der Stegsicke vergrößert wird und die Gefahr des An­ stoßens an der Kante vermieden wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 14
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gestal­ tung von Seitenwand und Laufsteg besteht darin, daß der Aufstieg zum Umlaufsteg nicht wie bisher senkrecht sondern in Richtung der zu ver­ bindenden Stege geneigt angeordnet wird. Hierbei wird die Seitenwand des Führerhauses in einem spitzen Winkel - beispielsweise 15°-30° - nach unten zurückgeschnitten, sodaß der Laufsteg weniger weit unter dem Führerhaus hervor steht. In gleicher Abschrägung wie der betreffende Teil der Seitenwand, der unterhalb des Umlaufsteges liegt, wird die vordere Verbindung der Stege und Tritte angeordnet.
Insbesondere bei Lokomotiven von Achsformeln ohne hintere Laufachsen wie beispielsweise die 1E-Güterzugmaschinen wird damit die Freihal­ tung des Bereiches um die letzte Kuppelachse verbessert, der Zugang zu den seitlichen Luftklappen am Stehkessel verbessert.
Die versetzte Lage der Aufstiegstritte ist wegesinnig, d. h. sie stimmt mit der Schrittlogik auf dem Weg vom Führerhaus zum Umlaufsteg und umgekehrt überein. Dadurch wird die Trittsicherheit verbessert.
Zusätzlich ist das Anhalten an Haltegriffen an der Vorderkante des Führerhauses günstiger, da der Körperschwerpunkt der auf- oder abstei­ genden Person besser mit einer vertikalen Ebene durch den Haltegriff übereinstimmt, der Haltegriff also nicht mehr seitlich versetzt zur Person liegt, sondern direkt vor dieser. Dadurch entfällt das Hebel­ moment, das bei seitlich versetzt liegendem Griff die anhaltende Person rückwärts nach außen zu schwenken tendiert. Wenn Gerätschaft mitgeführt wird und nur eine Hand zum Anhalten frei ist, macht sich diese Hebel­ wirkung zumindest sehr unangenehm bemerkbar, stellt bei ölverschmierten Griff aber ein Gefahrenmoment dar, das durch die erfindungsgemäße Anordnung des Aufstieges vermieden wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Laufsteg unterhalb einer senkrechten gedachten Linie vom Anschluß der Führerhaus-Vorder­ wand an den Umlaufsteg gar nicht mehr über diese nach vorn vorsteht, sondern mit dieser bündig endet, sodaß dort die vordere Verbindungs­ strebe der Tritte ansetzt, die parallel zum zurückgeschnittenen Teil der Seitenwandvorderkante schräg nach oben an den Umlaufsteg reicht. Die gedachte senkrechte Linie durch den Verbindungspunkt der Führerhaus- Vorderwand mit dem Umlaufsteg bildet also eine Diagonale durch den nach oben vorgeneigten Aufstieg. Am Verbindungspunkt Laufsteg/vordere Verbindungsstrebe des Aufstieges setzt auch der vordere Träger des Führerhauses an, der in einer senkrechten Querebene zur Lok-Mitten­ achse nach unten an den Rahmen führt.
Diese Anordnung entspricht der Bewegungslogik auf dem Weg vom Führerhaus zum Umlaufsteg und umgekehrt. Im Führerhausraum wird der schlecht nutz­ bare Winkel neben dem Stehkessel verkleinert, damit wird der Ansammlung von Schmutz und Verrostung entgegengewirkt. Die Anordnung von Laufsteg und Aufstieg wird bei minimiertem Materialaufwand optimal steif und belastbar.
Führerhaus für Dampflokomotiven nach Patentanspruch 15 mit Handgriffen, die strömungsgünstig bündig mit der Frontansicht von Seitenfensterum­ randung bzw. Umriß der Stauschute des Vorderfensters liegen.
Die Erfindung betrifft eine Ausführung der Handhaltegriffe an der Führerhaus-Außenseite, die in griffgünstiger Anordnungshöhe angebracht werden kann, ohne glatte Flächen zu durchbrechen oder mit versenkten Haltegriff-Sicken versehen werden zu müssen.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Führerhäuser von Dampflokomotiven mit einem Laufsteg zu versehen, der es gestattet, außen am Führerhaus entlang zum Umlauf­ steg zu gelangen. Dies bedingt die Ausrüstung der Führerhaus-Seitenwand mit Haltegriffen. Im einfachsten Fall wird in konstruktiv gerade bequemer Lage waagrecht ein mehr oder weniger stabiles Rohr auf der Seitenwand angebracht, das als Haltestange dient. Bei den Einheitslokomotiven der Bauart DRG wurde diese Haltestange in einer Sicke versenkt ange­ bracht, sodaß sie seitlich nicht mehr über das Führerhaus überstand und damit die Lichtraumprofilgrenze durch die Seitenwand selbst ausge­ schöpft werden konnte.
Nachteil
Für große Menschen liegt die Haltestange nach Bauart der Einheitsloko­ motiven der DRG, wie auch aller anderen Lokomotiven, die die Halte­ stange unterhalb des Seitenfensters des Führerhauses haben, ungünstig tief. Die für das Anhalten erforderlichen Kräfte sind unnötig hoch, ein Anhalten mit nur einer Hand bei gleichzeitiger Arbeitsausführung mit der anderen Hand ist besonders für ältere Personen ein erheblicher Kraftakt, der eine Unfallgefahr durch Abrutschen oder Ermüdung der Griffhand in sich birgt.
Zudem ist die Anordnung in der Sicke eine zusätzliche Quelle von Luft­ verwirbelung und damit von zusätzlichem Luftwiderstand. Es wird dadurch zwar erreicht, daß die Außenseite der Seitenwand bis an die Lichtraum­ profilgrenze herausgerückt werden kann, das Führerhaus also breiter ausgeführt werden kann, als bei abstehend auf der Seitenwand aufmon­ tierter Haltestange, doch wird durch das Hineinragen der Haltestangen- Sicke in den Innenraum in Körperhöhe des sitzenden Personals nicht erreicht, daß auch dieses vom Kessel seitlich um den für die Außenseite ge­ wonnenen Betrag weiter abgerückt plaziert werden könnte. Das heißt, daß für gleiche Sichtverhältnisse wie mit außen-überstehend montierter Haltestange das Führerhaus mit versenkt angeordneter Haltestange um die Tiefe der Sicke breiter gebaut werden muß. Die Ersparnis von Luft­ widerstand gegenüber der im Fahrtwind stehenden, überstehend angebrach­ ten Haltestange wird also durch die vergrößerte Breite der Führerhaus- Stirnfläche mehr als zunichte gemacht. Beide Bauarten sind hinsichtlich des Luftwiderstandes ungünstig.
Eine waagrechte Anordnung über dem Seitenfenster ist zumindest für kleinere Menschen entschieden zu hoch.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Breite des Führerhauses für gleichbleibende Sichtverhältnisse zu minimieren und gleichzeitig Haltegriffe in griffgünstiger Lage und strömungsgünstiger Anordnung zu realisieren.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die waagrecht durchlaufende Haltestange aufgegeben wird. Anstelle dieser wird an günstigen Griff­ punkten je ein einzelner kleiner Handgriff angebracht. Es hat sich gezeigt, daß beim Umklettern des Führerhauses an der Außenseite ein Zugriff hauptsächlich am Beginn, in der Mitte und am Ende des Weges außen entlang der Seitenwand erfolgt, also dementsprechend nahe dem hinteren Ende, der Mitte und nahe der Vorderkante der Seitenwand. An der Vorderkante kommt dazu, daß bei Betreten des Aufstieges zum Umlaufsteg ein Bedarf an Haltemöglichkeit in verschiedenen Höhen besteht, sodaß ein längerer Griff in annähernd paralleler Lage zum Aufstieg erwünscht ist. Dieser fehlt bei üblicher Anordnung völlig und es muß an ungeeigneten Bauteilen angehalten werden, bis die Hand­ stange am Kessel greifbar ist. Dies ist besonders beim Absteigen vom Umlauf zum Laufsteg unter dem Führerhaus unfallgefährlich wegen der mit dieser Wegrichtung einhergehenden Orientierung nach unten, während die Haltehand außerhalb des Gesichtskreises zugreifen muß.
Die erfindungsgemäße Durchbildung der Handgriffe erfüllt sowohl die Forderung nach geringstmöglichem Luftwiderstand der Handgriffe wie die nach zweckmäßiger, griffgünstiger Lage, sodaß der Zugriff sicher ist, der Anhaltepunkt günstig zum Körperschwerpunkt liegt, sodaß die Haltekräfte gering sind und große Bewegungsfreiheit gewährt ist.
Erfindungsgemäß wird an der Vorderkante der Stauschute des Vorderfens­ ters eine vor dieser verlaufende Griffstange so angebracht, daß diese in der Vorderansicht des Fensters sich mit dem Profil der Stauschuten- Außenseite deckt.
Vereinfacht können auch in die etwas nach vorn verlängerte Stauschute selbst längliche Griffausschnitte geschnitten werden, wobei zweckmäßig die Vorderkante selbst durch Umbördeln oder Anbringen einer Verstärkung abgerundet und griffsicherer gestaltet wird.
Es ist auch möglich, den Griff dadurch darzustellen, daß die Vorder­ kante der Stauschute nach innen u-förmig umgebogen wird. Die Haltehand hintergreift diesen Umbug und findet dadurch festen Griff.
Die eventuell scharfe Kante des Umbugs kann durch Aufstecken einer Gummileiste handfreundlicher gemacht werden.
Im Seitenwandbereich besteht die erfindungsgemäße Durchbildung der Hand­ griffe darin, daß diese in den Fensterrahmen des Seitenfensters eingebaut werden. Das Führerhausseitenfenster ist aus Gründen des Augenschutzes mit schmalen Sichtscheiben ausgestattet, die am vorderen und hinteren senkrechten Rahmenteil des Fensters oder auf der Seitenwand außen angebracht sind. Um diese herum werden die Handgriffstangen so angeord­ net, daß diese nicht seitlich über die Sichtscheiben überstehen, sondern je in Fahrtrichtung vor deren Außenkante liegen, also für die vordere Sichtscheibe davor, für die hintere dahinter.
Sie bilden somit gleichzeitig einen Schutz gegen Anstoßen der Sicht­ scheiben durch unfallgefährlich ins Fahrzeugprofil ragende Gegenstände oder von entgegenkommendem Zug oder dessen Ladung abgeschleuderten Gegenständen. Ereignisse dieser Art sind zwar selten, jedoch nicht auszuschließen.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Handgriffe am Seitenfenster so in dessen Ausschnitt eingepaßt werden, daß sie flächenbündig mit der Seitenwand liegen. Dazu wird zweckmäßig der Fensterausschnitt in der Seitenwand um den Betrag vergrößert, der für die Griffstange einschließlich eines Durchgreifabstandes von der Seitenwandkante erforderlich ist. Hierfür genügen etwa 5-7 cm Gesamtbreite von Stange und Abstand.
Die Anordnung kann in Form einer durchgehenden Stange erfolgen die von der Oberseite des Fensterausschnittes an dessen beiden Seiten herabführt.
Diese Anordnung nutzt die bei den gebräuchlichen Schiebefenstern er­ forderliche Versetzung des Fensters nach innen. Es bleibt also unver­ meidlicherweise ein Versatz der Flächen von Seitenwand und Fenster­ scheibe. Dieser wird genutzt um hinter die mit der Seitenwand flächen­ bündig liegende Griffstange zu fassen. Diese Anordnung ist besonders günstig hinsichtlich des Luftwiderstandes.
Um gleichartige Ausführung der Handgriffe zu wahren und damit die Griffsicherheit zu erhöhen, ist diese Griffausführung am Seitenfenster vorteilhaft mit einer gleicherweise bündig vor der Vorderkante der Stauschute des Vorderfensters verlaufenden Griffstange zu kombinieren. Um den Vorteil dieser Anordnung hinsichtlich des Luftwiderstandes voll zu nutzen, wird diese Griffanordnung zweckmäßig mit herausklapp­ baren Sichtscheiben kombiniert. Die Überlegung geht davon aus, daß die Sichtscheiben nur bei geöffnetem Fenster benötigt werden. Es ist daher zweckmäßig, sie einklappbar auszuführen, wobei die Sichtscheibe für Vorwärtsfahrt am Schiebefenster selbst angebracht ist. Bei Fahrt mit geschlossener Seitenscheibe sind dann die Sichtscheiben eingeklappt und stehen nicht im Fahrtwind.
Führerhaus für Dampflok nach Patentanspruch 16 dessen Dachwölbung im Kesselscheitelbereich in die Kesselverkleidung übergeht.
Die Erfindung betrifft eine Dachausführung, die eine geringere Stirn­ fläche bildet, als die übliche Ausführung nach Stand der Technik.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit Führerhausdächern ausrüsten, die über die Kesselverkleidung hinweg tonnenartig gewölbt sind. Dabei wird das Dach über die Kesselverkleidung überstehend geführt, sodaß rings­ um eine Führerhaus-Vorderwand besteht, die radial um die Kesselver­ kleidung herumgeführt ist. Dadurch steht das Führerhausdach auch in der Höhe über den Kesselscheitel hinaus. Unter der Führerhausvorder­ wand ist die Kesselverkleidung durchgeführt entsprechend dem Teil­ stück des Stehkessels, der in das Führerhaus hineinreicht.
Das Führerhaus steht dabei fest auf dem Rahmen, während das Hinterende des Kessels auf Gleitstücken auf dem Rahmen längsbeweglich gelagert ist, so daß es den Wärmedehnungs##ungen entsprechen kann.
Nachteil
Das Führerhaus steht ringsum über die Kesselverkleidung über - auch am Kesselscheitel, wo dies betriebstechnisch nicht erforderlich ist und nur eine unnötige Vergrößerung der Stirnfläche darstellt.
Da zwischen Führerhausvorderwand und Kesselverkleidung oder Kessel keine feste Verbindung bestehen kann, da der Kessel durchschiebbar durch die Vorderwand bleiben muß, ist die Struktur des Führerhauses nur durch die mangelhafte Formsteifigkeit des Vorderwandbogens gestützt.
Dadurch ist zum einen die Stabilität der Führerhausstruktur beeinträch­ tigt, zum anderen ergeben sich durch Rüttelbewegungen der Lokomotive im Betrieb Maßveränderungen an der Führerhausvorderwand, die dazu führen, daß deren Aussparung für den Kesselquerschnitt aufgeweitet wird und somit sich ein Spalt zwischen dieser und dem Stehkessel auftut, der das Führerhaus seitlich labil werden läßt und seitliche schlagende Bewegung zuläßt. Dadurch wird das Dichthalten der Vorderwand untergraben sowie die Rüttelbewegung des Führerhauses zunehmend verstärkt. Bei nachlässiger Instandhaltung kann dies den Aufenthalt im Führerhaus während der Fahrt sehr unangenehm werden lassen. Die Ablesbarkeit von Instrumenten, die Bedienbarkeit, die Ergonomie der Maschine leidet in unerträglicher Weise. Dies stellt einen echten Mißstand dar, der nie zufriedenstellend gelöst wurde.
Aufgabe
Mit der erfindungsgemäßen Durchbildung der Dachwölbung, bündig übergehend in die gewölbte Fläche der Kesselisolierung an deren Oberseite ist zunächst eine Verringerung des Luftwiderstandes durch Verringerung der Stirnfläche der Führerhausvorderwand beabsichtigt.
Hierbei wird die Wölbung und Richtung des Führerhausdaches so ausgeführt, das diese von der Seite her auf die rückwärtige Verlängerung der Kessel­ verkleidung zuläuft. Dabei wird in einem Bereich von beispielsweise etwa 30° um den Kesselscheitel herum die Dachwölbung flächenbündig mit der Verlängerung der Kesselverkleidung nach hinten, das heißt:
für den Betrachter stellt das Dach in diesem Bereich die bündige Fortsetzung der Kesselverkleidung dar und ist in diesem Bereich von letzterer nicht zu unterscheiden.
Vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 17
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Verschieblichkeit des Kessels mitsamt -Verkleidung gegenüber dem Führerhaus hier nun aufgegeben wird zugunsten einer ebenfalls längs­ flexiblen Aufstellung des Führerhauses auf dem Rahmen.
Dadurch ist es möglich, die Führerhausvorderwand mit dem Kessel oder der Kesselverkleidung fest zu verbinden und Kraftschluß zwisch 61685 00070 552 001000280000000200012000285916157400040 0002019919799 00004 61566en diesen herzustellen. Damit wird dem leidigen Aufweiten der schmalen Vorder­ wand und der Spaltbildung zwischen dieser und Kesselverkleidung sowie dem seitlichen Schlagen Einhalt geboten. Die strukturelle Steifigkeit des Führerhauses wird erheblich verstärkt.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, wo die Führerhausvorderwand sehr schmal und daher wenig formsteif nach alter Bauart gemacht werden kann. Dies ist generell bei Lokomotiven mit großem Kesseldurchmesser im Verhältnis zur Fahrzeugprofilumgrenzung der Fall, noch mehr jedoch bei einer Dachgestaltung, bei der die Höhe der Vorderwand über dem Kessel­ scheitel stark reduziert ist und diese daher noch weniger formsteif ist.
Diese Bauart der Führerhausaufstellung nach Patentanspruch 17 kann mit der Gestaltung der Dachform nach Patentanspruch 16 und/oder der Gestaltung der Vorderwand nach Patentanspruch 18 kombiniert werden. Die Bauart nach Patentanspruch 17 kann aber auch allein im Zusammen­ hang mit einer Führerhausform nach Stand der Technik - ringsum über den Stehkessel überstehend - verwendet werden und bietet dann eben nur den Vorteil der besseren Kraftschlüssigkeit und Formsteifheit des Führerhauses mit besserer Dichthaltung der Vorderwand zum Stehkessel und geringerer Eigenbewegung des Führerhauses gegen die Rahmen- und Kessel­ teile.
Umgekehrt ist eine alleinige Verwendung der Dachform nach Patentanspruch 16 ohne Aufstellung des Führerhauses nach Patentanspruch 17 nicht sinn­ voll, da durch die erfindungsgemäße Dachform die Formsteifigkeit der Führerhausvorderwand ohne kraftschlüssige Verbindung zum Stehkessel hin noch geringer ist als bei der Bauart nach Stand der Technik.
Bei gemeinsamer Verwendung der Merkmale nach Patentansprüchen 16, 17 und 18 ergibt sich ein Synergie-Effekt, der die Vorteile jedes Merkmales jeweils am besten zum Tragen kommen läßt, bzw. noch verstärkt.
Die Bauart wird in sich schlüssig-harmonisch und erzielt geringsten Luftwiderstand bei bester Formsteifheit und ergonomischer Gestaltung des Führerhauses.
Führerhaus für Dampflokomotiven nach Patentanspruch 18, wobei die Vorderwand eine im Querschnitt gewölbte Form erhält
Die Erfindung hat zum Gegenstand eine strömungsgünstigere Formgebung der Vorderwand als die bisherige, flächig-ebene Form.
Stand der Technik
Es ist bekannt, daß Führerhäuser bei Dampflokomotiven aufgrund ihrer Lage am Hinterende des Kessels über den Kessel seitlich und auch in der Höhe über die Kesselverkleidung überstehen um die Sicht zu ermög­ lichen sowie aus baulichen Gründen.
Nachteil
Damit wird der Luftwiderstand der Lokomotive notwendigerweise vergrößert. Die ebene Fläche der Vorderwand ist bisher nicht nach strömungtechnischen Gesichtspunkten durchgebildet. Auch die alten sogenannten "Windschneiden" sind nichts weiter als einfache Schrägstellungen der ansonsten aber ebenen Fläche der Führerhausvorderwand, jede Seite im Winkel zueinander. Die Formsteifigkeit der Führerhausvorderwand wird durch die Schräg­ stellung der ebenen Fläche gegen Querschwingungen des Stehkessels und des Führerhauses noch weniger steif als die strömungmäßig ungünstigste Form der rechtwinkelig-querstehenden Vorderwand.
Aufgabe
Die Formgestaltung nach Patentanspruch 18 sieht vor, die Führerhausvor­ derwand im Schnitt radial um den Stehkessel herum gewölbt auszuführen. Damit wird erreicht, daß die entlang des Kessels anströmende Luft weich umgelenkt und nach außen geführt wird anstelle der abrupten Brechung der Luftströmung durch die bisherige ebene Fläche nach Stand der Technik. Die Wölbung kann durch Bördeln der Vorderwand geschehen, wobei sich in der Schnittzeichnung ein von der Kesselverkleidung abgehender Bogen er­ gibt.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Die erfindungsgemäße Formgebung kann vorteilhaft ausgestaltet werden, indem die Vorderwand eine weitere Wölbung in senkrechter Richtung er­ hält, die in der Seitenansicht die Vorderseite des Führerhauses gebogen erscheinen läßt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die Vorderwandform nach Patenanspruch 18 mit der Dachform nach Patent­ anspruch 16 zu kombinieren. Dadurch wird der früher bei den "Windschnei­ den" unangenehme Spitz im Führerhausdach, der übermäßig Stehkesselwärme einfing, vermieden und die Form insgesamt strömungsgünstiger und elegant.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die Vorderwandform, bzw. Vorderwand- und Dachform mit der Aufstellung des Führerhauses nach Patentanspruch 17 zu kombinieren, wodurch die Formsteifigkeit des Führerhauses erhöht wird.
Seitenfenster nach Patentanspruch 19 mit gewölbter Oberseite
Die Erfindung betrifft eine Bauart des Schiebefensters, die geeignet ist, den Regenwasserablauf zu verbessern, indem sich kein Regenwasser in der Regenrinne sammelt und stehen bleibt sowie das Wasser beim Ablaufen nicht über die Fensteröffnung spritzt oder tropft.
Zudem kann zur Belüftung durch die gewölbte Form der Oberseite des Fensterausschnittes eine sichelartig-schmale Öffnung eingestellt werden indem das Fenster ein wenig verschoben wird.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Führerhäuser von Lokomotiven - auch anderen Maschinen­ arten wie Kränen beispielsweise - oder Schiffen mit Schiebefenstern zu versehen, die sich durch waagrechte Längsverschiebung öffnen lassen, entweder stufenlos oder in Rasten einstellbar.
Dies ist insbesondere da die gegebene Lösung, wo auf eine senkrechte Führerhauswand eine angewinkelte Fensterwand aufgesetzt ist. Bei den Dampflokomotiven der Einheitsbauart der DRG wurde die Führerhaus­ seitenwand in der Fensterfläche etwa um 10-15° seitlich angewinkelt zum senkrechten Unterteil der Führerhauswand um die Sicht nach vorn bei Blick aus dem Fenster ergonomisch zu erleichtern. Hierdurch ist ein nach vorn blicken beim aus dem Fenster lehnen in geraderer Haltung möglich, der Überblick von vorn bis hinten wird erleichtert und ver­ bessert. Hierdurch war nun bei ebener Scheibe ein Verschub der Scheibe zum Öffnen bei Wahrung der Lage in der Ebene der Scheibe nur nach vorn zweckmäßig. Diese Bauart hat sich auch bei Verschub-Diesellokomotiven für den Rangierdienst und Industriebahnen erhalten und ist sogar bei Kränen in entsprechender Form zu finden.
Nachteil
Durch die seitliche Neigung der Fensterebene regnet es mehr als bei senkrecht stehender Fensteröffnung in das Führerhaus hinein. Da sich das Fenster durch waagrechtes Verschieben öffnen läßt, ist dieser Nachteil schon bei kleiner, spaltweiser Öffnung gegeben, da ja die volle Höhe des Fensters geöffnet wird. Bei Dampflok der Einheits­ bauart, aber auch bei vielen Diesellok ist dann dieser Fensteröffnungs­ spalt dicht neben dem Lokführer (bzw. Heizer), sodaß eindringender Regen sehr unangenehm für das Fahrpersonal ist. Bei kühler Witterung ist auch ohne Regen der senkrechte Spalt unangenehm durch einseitigen Zugwind in unmittelbarer Nähe einer Seite des Oberkörpers. Bei Dampflok insbesondere wirken so links- und rechtsseitig sehr verschie­ dene Bedingungen auf das Fahrpersonal ein: kesselseitig Wärmeabstrah­ lung mit geringer Luftbewegung, also Wärmestau - fensterseitig kalter Zugwind, bei Regenwetter hereinspritzendes Regenwasser!
Oftmals wünscht das Lokpersonal aber eine spaltweise Fensteröffnung auch zu dem Zweck, Außenvorgänge besser hören zu können: hierbei kann es sich um Zurufe von Eisenbahnern handeln, die mit dem anliegenden Betriebsgeschehen involviert sind, wie z. B. Rangierer, andererseits für akustische Überwachung des Arbeitens der Lokomotive.
Auch dieser Zweck wird mit der gegebenen Bauart des Schiebefensters nur unzureichend erfüllt, da sich die Spaltöffnung des Fensters in ungüns­ tiger Position eher vis-a-vis des Oberkörpers denn in Kopfnähe und zudem zumindest bei Dampflok der Einheitsbauart eher hinten-seitlich anstelle von vorn-seitlich des Lokpersonals befindet. Die schmal- senkrechte Form des Öffnungspalts ist zwar geeignet, Geräusche gut eindringen zu lassen die von querab der Lok kommen, weit schlechter oder unklarer kommen jedoch solche von hinten oder insbesondere von vorn ans Ohr des Lokpersonals. Eine eher waagrechte Öffnungsform, eher in Kopfnähe wäre hierfür weitaus besser.
Ähnliches trifft entsprechend für andere Maschinenarten wie beispiels­ weise Kräne mit Kranführerhaus ebenfalls zu, wobei hier durch die Schwenkung des Kranes die Situation entsteht, daß der Kranführer einen außenstehenden Zurufer einmal versteht, das andere Mal aber nicht hört. In der praktischen Betriebserfahrung führt dies dazu, daß Fahrpersonal von Lok - entsprechend gleichermaßen zu beobachten bei Kranführern - das Schiebefenster ganz öffnet, unabhängig davon, ob dies von der Wetter­ lage her erwünscht wäre oder nicht. Dadurch behält die Fensterscheibe zumindest zeitweise nurmehr theoretische Bedeutung, de facto ist sie in solchen Fällen so gut wie nicht existent. Dies darf man wohl mit Recht als einen vergleichsweise archaischen Komfort-Standard bezeichnen.
Ein weiterer Nachteil der bisherigen Fensterform ist der, daß für eine erwünschte Fensterhöhe und Breite, die für das zwanglose Herauslehnen aus dem Fenster zweckmäßig ist, eine relativ große Fensterfläche im oberen Teil gegeben ist, bedingt durch die rechteckige Form des Fenster­ ausschnitts. Bei seitlicher Sonneneinstrahlung durch das Fenster, ist im Kopfbereich der volle Fensterquerschnitt der Sonneneinwirkung ausge­ setzt. Dadurch besteht für einen relativ großen Winkelbereich von Ein­ fallswinkeln um die Maschine herum stets eine direkte Einstrahlung auf den Kopfbereich des Personals. Für die Wahrung der erforderlichen Kopf­ höhe des Fensters ist aber die volle Breite der Fensteröffnung im oberen Bereich unnötig. Karosserie-technisch ist hinsichtlich der Stabilität des Führerhauses die rechteckige Fensterform unangepaßt und nicht zweck­ mäßig, da an den Ecken Streßkonzentrationen auftreten, die zu Rißbildung führen können. Früher war dies wegen der üblichen sehr ausgeprägten Überdimensionierung des Materials zwar ein geringeres Problem, doch ändert sich die Situation, wenn - wie heute selbstverständlich - die Führerhauskonstruktion in Leichtbau auszuführen ist.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fensterform wie -Funktion bereit zu stellen, die für die genannten Anwendungsgebiete zweckmäßiger ist. Dies wird erreicht zum einen durch die spezielle Ausformung der Fensteroberseite, wie durch die besondere Abstimmung von Fensteröffnung und Schiebefenster-Form und -Bewegung.
Die Fensteroberseite erhält hierfür eine nach oben gewölbte oder gebogene Form, in einfachster Weise als Ausschnitt eines Kreissegmentes um das rechteckige oder quadratische Fenster wie es durch die übrigen drei Seiten begrenzt wird, oder in verfeinerter Ausführung in halb­ eliptischer Form wodurch die Ausrundung der Ecken karosserietech­ nisch vorteilhaft gestaltet werden kann um Streßkonzentration zu vermeiden.
Damit wird die Fläche des Fensterausschnittes in der Seitenwand etwas verkleinert und durch die Ausrundung im Oberseitenbereich, besonders bei Ausführung von Führerhäusern mit zwei dicht nebeneinander angeordneten Seitenfenstern, der Übergang von Dach in Seitenwand erheblich steifer und damit die Seitenwand weniger vibrationsanfällig und widerstands­ fähiger. Dies im Vergleich zu einem in der Mittellinie gleich hohen und breiten Fenster der konventionellen Rechteckform.
Weiters wird durch die abgerundet von der Mitte her abfallende Oberseite erreicht, daß in der als Regenrinne - und gleichzeitig als Handgriff - ausgebildeten Umrandung das Wasser stets gut abläuft, kein Wasser mehr stehenbleibt, wie es auf der waagrechten Oberseite des konventionellen Fensters der Fall ist, was bisher zu Anrostungen Anlaß gab.
Weiters wird durch die Ausrundung der Oberseite erreicht, daß der Winkelbereich, innerhalb welchem eine direkte Sonneneinstrahlung an Kopf des Personals gegeben ist, verkleinert wird. Dieser Vorteil mag zunächst gering erscheinen, doch muß man berücksichtigen, daß bei entsprechendem Sonnenstand, der eine solche Einstrahlung ergibt, bei fahrender Lok der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen nicht gleich bleibt, sondern sich mit der Richtung der befahrenen Streckenlinie ändert. Eine solche Änderung findet sich in Europa normalerweise stets bereits nach wenigen Kilometern zumindest in genügendem Winkel, um bei der herabgewölbten Fensterform den Kopfbereich wieder in den Schatten gelangen zu lassen. Die Dauer permanenter Sonneneinstrahlung wird somit doch spürbar verkürzt, wenn auch eine Einstrahlung nicht völlig verhindert wird. Die Verkürzung der ununterbrochenen Dauer der Einstrahlung sowie die Verkleinerung des Winkelbereiches, in welchen eine solche erfolgen kann stellt einen vorteilhaften Kompromiß zwischen Schutz vor dieser Einstrahlung einerseits und guten Sichtverhältnissen andererseits dar.
Da subjektiv die Sichtmöglichkeit dicht im Eckbereich rechteckiger Fenster zudem als ungünstig empfunden wird, fällt die Verkleinerung der Fensterfläche zugunsten einer abgerundeten Form praktisch nicht ins Gewicht. Im für die Sicht auf Betriebgeschehen relevanten mittleren und unteren Bereich ist sowieso die identische Fensterbreite wie bei bisheriger Form gegeben.
Weiterhin wird mit der gewölbten Oberseite erreicht, daß im Zusammen­ wirken mit einer zweckmäßigen Ausbildung des Schiebefensters ein fein einstellbar-variabler Luftspalt bei Spaltöffnung des Fensters erlangt wird, der sich nicht an der Seite der Fensteröffnung befindet, sondern an der Oberseite, wofür das Schiebefenster breiter als der Fensteraus­ schnitt ausgeführt wird, sodaß an der Seite zunächst noch keine Öffnung erfolgt. An der Oberseite ist der Schiebefensterrahmen jedoch dem feststehenden Fensterausschnitt der Seitenwand eng angepaßt, sodaß durch die Verschiebung der gebogenen Oberseiten zueinander sogleich eine Öffnung erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 20
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Schiebefenster zu öffnen ist indem es nicht nur vor, sondern auch zurück verschoben werden kann. Durch die Möglichkeiten, aus der "geschlossen" Stellung in zwei Richtungen zu öffnen, wird im Zusammen­ hang mit der gebogenen Oberseite erreicht, daß nun wählbar ist, welche Hälfte der Oberseite öffnen soll:
Wird das Schiebefenster aus der "geschlossen" Stellung - in Fahrtrichtung gesehen - nach hinten gezogen, so öffnet die vordere Hälfte des Bogens der Oberseite und umgekehrt. Nach Stand der Technik sind die Schiebe­ fenster bei Lokomotiven nur nach vorn hin zu öffnen.
Indem die zu öffnende Hälfte der Oberseite wählbar ist, kann der Belüftungs­ strom nicht nur der Menge nach sondern auch der Einwirkung nach reguliert werden.
Durch die Lüftung durch Spaltöffnung an der Oberseite wird der bisher nachteilige Einfall von Regenwasser vermieden, da die senkrecht nunmehr flache Öffnung geschützt unter der Regenrinne des Fensterausschnittes liegt. Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 20 ermöglicht es, die in Fahrtrichtung vorn liegende Bogenhälfte zu öffnen, die durch die herab­ gewölbte und um die Seiten herum gebogene Regenrinne im Regenschatten für während der Fahrt herabkommenden Regen liegt. Dadurch wird erstmals endlich auch auf Dampflok eine trockene Lüftung bei Regenwetter möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 21
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Vergrößerung des Öffnungsspaltes an der Oberseite, die Öffnungs­ bewegung des Schiebefensters aus "geschlossen" Stellung zunächst nicht mehr in der waagrechten erfolgt, sondern einer Bewegung schräg abwärts, entsprechend einer Führungskulisse. Die Richtung ist hierbei parallel zu der Tangente auf diejenige Hälfte der Oberseite von Fensteraus­ schnitt und Schiebefensterrahmen, die in Bewegungsrichtung liegt. Diese soll geschlossen bleiben, es wird der Fensterrahmen daher paral­ lel zu der Tangente dieser Oberseitenhälfte verschoben, sodaß sich hier an der so eng wie karosseriebaulich möglich gewählten Überdeckung nichts ändert, jedoch die entgegengesetzte Oberseitenhälfte umso mehr öffnet. Diese Bewegungsrichtung wird solange beibehalten, wie die Seitenüberdeckung des Fensters reicht. Wird eine Öffnungsweite erreicht, bei der die Seite öffnet, so geht die weitere Öffnungsbewegung des Fensters wie bis­ her üblich in der Waagrechten weiter. Der Unterschied zur bisher nach Stand der Technik geübten Öffnung besteht also darin, daß in Kombination mit der speziellen Formgebung des Fensters eine Öffnung zunächst der Oberseitenhälfte erreicht wird, die dadurch verstärkt wird, daß das Fenster zunächst aus der Waagrechten in einem Winkel von beispielsweise 15-30° schräg seitlich-abwärts geführt wird und erst dann in die waagrechte Bewegung geht, wenn das Öffnungsmaß für Oberseiten-Spalt­ öffnung erschöpft ist und die Seitenkante öffnet und von dort bis zur vollen Öffnung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 22
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Sichtschutzscheiben, die bisher an der Außenwand des Führerhauses im Fensterwandbereich angebracht sind und dem Augenschutz bei offenem Fenster dienen, nunmehr am Schiebefensterrahmen angebracht sind. Sie sind umklappbar ausgebildet und werden bei offenem Fenster nach außen umgeklappt um ihre Augenschutzfunktion wie bisher zu erfüllen. Zum Schließen des Fensters können sie jedoch eingeklappt werden und liegen dann in einer Ebene mit der Fensterscheibe oder können nochmals um 180° umgeklappt werden und liegen dann neben der Fensterscheibe.
Dadurch kann bei spaltweiser Fensteröffnung erreicht werden, daß die in Verlängerung des Fensters liegende Sichtschutzscheibe die seitliche Fensteröffnung abdeckt und nur die im Halb-Bogen der Oberseite entstehen­ de Öffnung beläßt. Für die Öffnung beim Zurückschieben des Fensters ist in Fahrtrichtung vorn ebenfalls eine gleichartige umklappbare Scheibe angebracht oder einfach die Breite der Fensterscheibe und/oder des Rahmens entsprechend vergrößert um die Abdeckung gleichermaßen zu er­ reichen, sodaß auch hierbei nur der sichelartige Spalt an der Oberseite frei bleibt. Für das Zurückschieben des Fensters über seine 'geschlossen' Stellung hinaus muß wegen hinterer Abschlußwand des Führerhauses die Sichtschutzscheibe gegen die Fenster-bündige Stellung noch um 180° umklappbar gemacht werden. Durch die insgesamt um nahezu 270° schwenk­ bare Sichtschutzscheibe ist eine große Variationsbreite von Fensterspalt­ öffnungen erreichbar: so kann die Sichtschutzscheibe auch bei nur gerin­ ger Fensteröffnungsbreite außengeklappt bleiben und als Windabweiser dienen für zugfreie Belüftung. Sie kann auch ganz umgeklappt neben die Fensterscheibe gelegt werden für eine Öffnung wie bei konventionellem Rechteck-Schiebefenster. Die Sichtschutzscheibe rastet zweckmäßig in den drei Stellungen durch Federspannung ein und steht damit stabil in der gewählten Stellung. Zur Sicherung in ausgestellter Position kann auch eine Sicherungsraste vorgesehen werden um ungewolltes Einklappen zu verhindern.
Die Bauart mit einklappbaren Sichtschutzscheiben kann mit der vorstehend beschriebenen überbreiten Fensterscheibe und mit der dort beschriebenen absenkenden Öffnungsbewegung kombiniert werden. Dazu müssen die Sicht­ schutzscheiben an der Unterseite gekürzt werden, also nicht mehr wie in Fig. 10.B.I - bis an die Fensterunterseite des Fensterausschnittes heranreichen, da sich der Rahmen des Schiebefensters bei Öffnung auch senkt. Erst bei Erreichen des waagrechten Führungsabschnittes des Schiebe­ fensters schließen dann die Sichtschutzscheiben an der Unterseite des Fensterausschnittes ab. Da in diesem Fall die schräg abwärts weisende Öffnungsstrecke noch durch die überbreite Fensterscheibe abgedeckt wird und die Sichtschutzscheiben in Stellung als verbreiternde Fort­ setzung des Schiebefensters erst bei weiterer Fensteröffnung aus der Deckung des Fensterausschnittes treten entsteht trotz dieser Kürzung keine Lücke an der Unterseite des Fensters bei spaltweiser Öffnung. Das Prinzip der Spaltöffnung an der Oberseite ohne Öffnung an der Seite ist damit um die Breite der Sichtschutzscheiben erweiterbar.
Durch das Einklappen der Sichtschutzscheiben bei geschlossenen Seiten­ fenstern wird im Sinne der strömungsgünstigen Durchbildung der Bauteile der Luftwiderstand dieser vermieden, wenn sie nicht gebraucht werden, was bei geschlossenem Fenster ja der Fall ist. Die einklappbar am Schiebefensterrahmen angebrachten Sichtschutzscheiben haben also gegenüber den bisherigen, an der Außenseite fest angebrachten den Vorteil des geringeren Luftwiderstandes und übrigens auch der geringeren Verschmutzung und besseren Reinigungsmöglichkeit.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 23
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in Folgendem:
Ebenfalls im Sinne der strömungsgünstigen Durchbildung ist weiterhin die vorteilhafte Ausgestaltung der sowieso erforderlichen Regenrinne als Handgriff.
Dazu wird die Rinne mit einer griffgünstigen, gerundeten Kante ver­ sehen, z. B. mit einem Rundprofil, das auf die Kante aufgeschweißt ist.
Die rinnenförmige Umrandung reicht um das Fenster bis an die untere Ecke der Seitenteile des Fensterrahmens herab.
Bei einem Führerhaus, das in der Bauhöhe nach Patentanspruch 12 und 16 verkleinert ist, liegt ein Handgriff oberhalb des Seitenfensters für Personen heute durchschnittlicher Größe günstiger als der Griff unter­ halb des Fensters wie bei Einheitslok ausgeführt. Die dreiseitige Umrandung des Fensters mit dem relativ flach überstehenden Griffbord mit kombinierter Regenrinne-und-Handgriff-Funktion gibt daher eine gute Anhaltemöglichkeit beim Betreten des Steges am Führerhaus um auf den Umlaufsteg zu gelangen, bei gleichzeitig geringstem Luftwiderstand. Durch diese Ausführung der Seitenfensterumrandung entfallen weitere Haltegriffe an der Außenseite der Führerhauswand mit Ausnahme der senkrechten Griffstange an deren Hinterkante, die für den Aufstieg gebraucht wird und des Haltegriffes nach Patentanspruch 15 an der Stauschute des Vorderfensters.
Für einen komfortableren Anhaltegriff kann auch um die - dann nur sehr einfach ausgeführte Regenrinne - herum eine Handhaltestange ange­ bracht werden, sodaß es möglich ist hindurch zu greifen. Welcher Lösung der Vorzug gegeben wird bestimmt die Priorität von strömungs­ günstiger oder griffgünstiger Durchbildung.
Die Bauart läßt sich je nach Zweck variieren.
Bauart für Tenderaufbau-Streben nach Patentanspruch 24, wobei diese nicht mehr in Querebene zur Lok-Längsachse liegen sondern in einer ange­ winkelten Anordnung.
Stand der Technik
Es ist bekannt, die Tenderaufbauten, insbesondere den Kohlenkasten des Tenders mit Verstärkungsstreben zur Aussteifung der Seitenwand zu ver­ sehen. Diese Streben sind senkrecht stehend, rechtwinkelig zur Lok­ längsachse, also in einer senkrechten Querebene zur Lok-Längsmittel­ linie angeordnet. Der Zweck der Aussteifung wird dadurch mit einer Vergrößerung des Luftwiderstandes erkauft, die bezogen auf die damit ausgerüsteten Tenderaufbauten recht erheblich ist.
Nachteil
Der mit dieser Bauart der Aussteifung einhergehende Luftwiderstand bewirkt einen unnötigen Mehraufwand für die Fahrzeugbewegung beson­ ders bei hoher Geschwindigkeit, da das Triebfahrzeug diesen Extra- Betrag des Luftwiderstand zusätzlich überwinden muß. Jede Vergrößerung des Luftwiderstandes bewirkt eine Minderung der nutzbaren Triebfahr­ zeugleistung am Zughaken bzw. einen Mehrverbrauch an Brennstoff durch größere indizierte Leistung für einen konstanten Betrag an Zughaken­ leistung.
Ein weiterer Nachteil ist die starke Luftverwirbelung im Bereich des Kohlevorrates, somit eine unnötige Aufwirbelung von Kohlenstaub/Koh­ lenabrieb, dessen Ablagerung in den unzugänglichen Winkeln zwischen Wassertank-Deck, Kohlenkasten-Seitenwand und Verstrebungswinkel.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Luftverwirbelung zu vermindern ohne den Versteifungseffekt zu beeinträchtigen.
Dies wird erreicht, indem unter Analyse der einwirkenden Kräfte, die Versteifungsstreben in eine angewinkelte Lage zur senkrechten Querebene auf die Loklängsachse gebracht werden, d. h. die Streben stehen nicht mehr im rechten Winkel zur Fahrtrichtung sondern in stumpfem Winkel, beispielsweise zwischen 120° und 135°.
Hierbei ist wesentlich, daß für die formsteife Kräfteübertragung es in Wirklichkeit nicht erforderlich ist, daß der Blechwinkel der Strebe flächig senkrecht auf der Seitenwand und dem Wassertank-Deck stehen muß. Entsprechend dem Kräftemodell, daß die Strebe in einzelne aneinan­ der liegende Linien zerlegt, ist es lediglich zweckmäßig, daß jede dieser Linien, von denen die äußerste parallel zur Außenkante des Blech­ winkels verläuft und alle innen angelegten parallel zu dieser, jeweils in einer eigenen senkrechten Querebene liegen um die Kräfte, die die Tenderkohlenkasten-Seitenwand nach außen durchzudrücken trachten optimal abzufangen und auf das Deck des Wassertanks abzuleiten.
Somit kann der Blechwinkel lediglich mit seiner Außenkante in einer senkrechten Ebene liegen, flächig jedoch zu dieser angewinkelt gestellt sein, sodaß er vor dieser senkrechten Querebene auf die Verbindungslinie (Aufstandslinie) Kohlenkasten-Seitenwand/Wassertank-Deck stößt.
Hierbei ist es für die Kräfteableitung lediglich wesentlich, daß in Richtung dieser gedachten Linien parallel zur Außenkante jeweils eine Gerade eingehalten wird und alle diese Geraden zueinander parallel stehen, im einfachen Fall also der Blechwinkel der Strebe eine Ebene bildet, die an der Außenkante zwar senkrecht in der Quer­ ansicht steht, flächig jedoch aus dieser nach vorn angewinkelt steht. Der Blechwinkel läßt sich somit in parallele Stäbe zerlegen, deren äußere die Außenkante der Strebe bildet. Diese stehen je für sich in der Queransicht senkrecht und übertragen die Seitendrücke aus der Kohlenkastenwand auf das Tenderdeck.
Bauart für Tenderaufbau-Streben nach Patentanspruch 25 wobei diese in senkrechter Richtung zurückgeneigt angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft eine Bauart der Aubaustreben, die strömungs­ günstiger in der Anordnung ist ohne in der Funktion beeinträchtigt zu werden.
Stand der Technik
Es ist bekannt die Seitenwände des Kohlenkastens des Tenders mit Streben auszusteifen, die quer zur Wand, also in einer Querebene zur Lok-Längs­ achse stehen.
Nachteil
Diese Streben vergrößern durch ihre Querstellung den Luftwiderstand des Tenderaufbaus erheblich und bewirken Luftverwirbelungen, sammeln damit auch Schmutz auf, der sich in die Winkel von Strebe, Deck und Seitenwand legt.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Luftverwirbelungen zu vermindern und den Luftwiderstand herabzusetzen ohne den Versteifungseffekt zu beeinträchtigen.
Dies wird erreicht, indem unter Ausnutzung der Längssteifigkeit der Seitenwand auf die senkrechte Stellung der Streben verzichtet wird und diese vielmehr von ihrer Basis auf dem Tenderdeck ausgehend nach oben-hinten zurückgeneigt angeordnet werden.
Für die Übertragung der von der Seitenwand ausgehenden Druckkräfte ist es dafür nach Analyse der Kräfte lediglich erforderlich, daß die Strebe ansich eine Gerade an der Außenkante bildet. Diese muß aber nicht senkrecht sehen, sondern kann geneigt werden, etwa beispiels­ weise unter einem Winkel von 15° aus der Senkrechten nach hinten. Dabei bewirken die in Querrichtung aus der Wand einwirkenden Druck­ kräfte, die die Strebe abfangen soll, eine Kräftevektorteilung in eine größere Kraft, die wie bisher auf die Strebe drückt und von dieser auf das Tenderdeck übertragen wird und einen kleineren Kraftvektor, der ein Ausweichen der Strebe nach hinten zu bewirken sucht. Da jedoch die Strebe an Seitenwand und Deck kraftschlüssig eingebaut ist, bietet die große Längssteifigkeit der Seitenwand sowie des Tenderdecks dem problemlos Einhalt. Gegenüber der senkrechten Stellung der Strebe wird daher lediglich die zum Erreichen gleicher Bauhöhe erforderliche Länge etwas größer. Dieser minimale Materialmehraufwand wird für die dadurch erreichte strömungsgünstigere Bauart leicht in Kauf genommen.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Die Bauart nach Patentanspruch 25 kann vorteilhaft mit der nach Patent­ anspruch 24 kombiniert werden, wodurch die Streben eine geneigt-schräg­ gestellte Anordnung bekommen.
Beschreibung Tenderaufbau-Streben nach Bauart Patentanspruch 26 wobei die Strebe eine flügelartig gewölbte Form erhält.
Die Erfindung betrifft eine in der Strömung optimierte Form der Aussteifungsstrebe an der Tender-Seitenwand.
Stand der Technik
Es ist bekannt, die Seitenwände von Tenderkohlenkästen mit Streben auszusteifen, die quer zur Wand stehen.
Nachteil
Diese Streben stehen sperrig im Fahrwind und vergrößern den Luftwider­ stand des Tenderaufbaus erheblich und bewirken auch Luftverwirbelungen und Aufsammeln von Schmutz.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Strebe strömungsgünstiger zu ge­ stalten, ohne daß ihre Stützfunktion beeinträchtigt wird. Hierfür wird die Strebe flügelartig gewölbt geformt, sodaß die Luft weicher abgelei­ tet wird.
Hierbei ist die Kräfteanalyse wesentlich: Es zeigt sich, daß die Strebe in gedachte Linien aufgeteilt werden kann, die parallel zur Außenkante liegen. Dabei ist für die Ableitung der aus der Seitenwand auf die Strebe wirkenden Druckkräfte lediglich erforderlich, daß jede dieser Linien eine Gerade bildet und diese in der Queransicht parallel stehen. Es ist nicht erforderlich, daß alle Linien in einer gemeinsamen Ebene liegen, sondern diese können z. B. auf einem Ausschnitt einer Zylinder­ form angeordnet sein. Somit ergibt sich für die Aufstandslinie der Strebe auf dem Tenderdeck eine gebogene Linie, ebenso ein größerer Bogen der Verbindungslinie mit der Seitenwand, da im Regelfall die Strebe höher als breit ist. Die Außenkante bleibt jedoch eine Gerade. Die gewölbte Form bewirkt neben der strömungsgünstigeren Form auch eine Aussteifung der Strebe gegen Knicken.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Die Form der Strebe nach Patentanspruch 26 kann vorteilhaft mit der geneigten Anordnung nach Patentanspruch 25 und/oder mit der angewin­ kelten Anordnung nach Patentanspruch 24 kombiniert werden.
Dadurch wird die Luftströmung noch weiter verbessert als bei alleiniger Ausbildung nach nur einem der Patentansprüche.
Tenderaufbau-Streben nach Bauart Patentanspruch 27 wobei die Strebe doppelwandig ausgeführt wird
Die Erfindung betrifft eine Bauart der Tenderaufbau-Strebe, die eine besonders versteifte und gleichzeitig strömungsgünstige Form hat.
Stand der Technik
Es ist bekannt, die Seitenwände von Tenderkohlenkästen mit Streben auszusteifen, die quer zur Wand stehen.
Nachteil
Diese Streben stehen sperrig im Fahrtwind und vergrößern den Luftwider­ stand des Tenderaufbaus erheblich und bewirken Luftverwirbelungen sowie Aufsammeln von Schmutz.
Die einfachen Blechwinkel aus flachen Blechen können unter Belastung ausknicken.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, der Strebe eine einfach herstellbare Form zu geben, die erheblich steifer als die bisher bekannte ist und gleichzeitig strömungsgünstiger ist.
Dies wird erreicht, indem die Strebe aus einem abgefalztem Blech hergestellt wird, dessen Falz die Außenkante der Strebe bildet, während die Fläche der Strebe durch die von diesem Falz ausgehenden Blechwinkel gebildet wird. Das Blech wird nun nicht um 180° umge­ bogen sondern nur um soviel, daß ein Winkel von beispielsweise 30 bis 90° zwischen den Blechen verbleibt. Damit wird nun in einfacher Weise der passend geschnittene Blechwinkel an Seitenwand und Deck angefügt, sodaß zwei Flächen entstehen, die zur Querebene jeweils angewinkelt stehen. Die in Fahrtrichtung vorn liegende entspricht somit etwa der Anordnung der Strebe nach Patentanspruch 24.
Diese ist gedoppelt mit einer gleichartigen Anordnung der hinten­ liegenden zweiten Fläche des abgefalzten Blechwinkels. Die Schräg­ stellungswinkel können für vordere und hintere Fläche verschieden sein, dies hat keinen Einfluß auf die Kräfteableitung.
Durch die Abfalzung des Strebenbleches an der Außenkante wird diese auf einfachste Weise abgerundet, was für die Luftströmung günstiger ist als die scharfe Kante des einfachen Blechwinkels. Durch die Doppelung des Bleches wird die Strebe erheblich formversteift und gleichzeitig die spitzwinkelige Ecke hinter der Strebe vermieden, die Strebe sammelt weniger Schmutz auf, die Winkel sind besser aus­ zureinigen. Es entsteht ein Innenraum innerhalb des Doppelbleches der Strebe der gut abzudichten ist um Hohlraumrost zu vermeiden. Dies ist aber kein Problem und jedenfalls günstiger als die Ansamm­ lung von Kohlenstaub und Schlackenkörnchen in schlecht zugänglicher spitzwinkeliger Ecke.
Vorteilhafte Ausgestaltung
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Bauart nach Patentanspruch 27 mit der nach Patentanspruch 26 und/oder nach Patentanspruch 25 kombiniert wird.
Die gewölbte Fläche ist dabei nur für die vordere Fläche erforder­ lich, während die hintere vereinfachend glatt gehalten werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß hinter dem Doppelwinkel der Strebe, die in diesem Fall eher hoch und mit großem Winkel zwischen den Blättern ausgeführt wird, die Brennstoffkastenseitenwand ausgeschnitten ist, sodaß der Hohlraum zwischen dieser und dem Innenwinkel der Strebe entfällt und dem Brenn­ stoffvorratsvolumen zugeschlagen wird. Soweit der Brennstoffbehälter innenseitig unter die Höhe des Wassertank-Decks hinab reicht, muß an der Unterseite des Tankdecks ein gleichartiger oder kürzerer Gegenwinkel so angebracht werden, daß sich eine Rautenform ergibt. Damit ist die steife Abstützung gegeben und der Brennstoffvorrat ist etwas vergrößert - jedenfalls entfällt der geschlossene Hohl­ raum. Die Tankdeckkante wird entsprechend ausgeschnitten.
Im Falle dieser Bauart kann die Strebenform sogar noch weiter ver­ einfachend so hergestellt werden, daß sie aus dem planen Blech der Seitenwand des Kastens bei dessen Herstellung durch Tiefziehen oder geeignete Formgebung herausgeformt wird und somit eine besondere Füge­ arbeit entfällt.
Diese Verfeinerung ist insbesondere für Flüssig-Brennstoffe geeignet.
Literatur
zu Windleitblechen:
Dampflokomotivkunde Band 134 der Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn, 2. Auflage, 1959 Seite 583 ff: Wagner-/Witte-Windleitbleche, mit "geschlossener"/"offener" Lokfrontgestaltung
zu Dampfdom des Lokomotivkessels:
Dampflokomotivkunde Band 134 der Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn, 2. Auflage 1959 Seite 299 (Kesselzeichnung) und 317
Th. Düring:
Die deutschen Schnellzugdampflokomotiven der Einheitsbauart Franckh'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1979 Seite 57 (Kesselzeichnung)
zu Führerhaus:
Th. Düring:
Die deutschen Schnellzugdampflokomotiven der Einheitsbauart Franckh'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1979 Seite 55 (Zeichnung zur Einheitslok der DB, Baureihe 01)
Dampflokomotivkunde
Band 134 der Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn, 2. Auflage, 1959 Seite 458 / 459
Die Dampflokomotive Transpress-Verlag, Berlin, 1965 Seite 560f
zu Tenderaufbau-Streben:
Dampflokomotivkunde Band 134 der Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn, 2. Auflage, 1959 Seite 592 ff
Die Dampflokomotive Transpress-Verlag, Berlin, 1965 Seite 638 ff
Beschreibung zu den Figuren
Es zeigen (in durchgehender Numerierung der Einzelheiten)
Fig. 1
Windleitblech nach Patentanspruch 1
Allgemeine Anordnung des Windleitblech an der Lokomotiv-Front am Beispiel einer verbesserten Lok Baureihe 52:
Das Windleitblech ist gegenüber der Normalbauart (siehe Fig. 6) nach hinten etwas verlängert, sodaß es auch im schräg-geschnitten kürzeren Bereich oben absolut länger ist als die Normalbauart, da sich gezeigt hat, daß die Länge der Normalbauart nach Stand der Technik nicht genügt, um die wirbelige Luftströmung ausreichend zu beruhigen.
Die Ziffern bedeuten:
1 Windleitblech nach Bauart Patentanspruch 1 mit Hinterkante des Windleitblech in Ausformung nach Patentanspruch 1;
4 Lichtkante der Querwölbung des Windleitbleches;
5 Luftpumpe in Nische an der Rauchkammer des Kessels installiert;
6 Schornstein;
7 Rauchkammer des Lokomotivkessels;
8 typische, schwach gewölbte Rauchkammertür/Kesselfront;
Fig. 2
Windleitblech nach Patentanspruch 3
Allgemeine Anordnung des Windleitblech an der Lokomotiv-Front am Beispiel einer verbesserten Lok Baureihe 52:
Das Windleitblech ist aus den gleichen Gründen wie in Fig. 1 gegenüber der Bauart nach Stand der Technik nach hinten etwas verlängert.
Im vorderen, unteren Bereich ist die besondere Form zum Einfangen der Luft für Kühlung des Kompressorteils der Luftpumpe zu erkennen.
Die Ziffern bedeuten:
3 Windleitblech nach Patentanspruch 3 mit Winglet an der Unterseite im vorderen Bereich;
9 Normalform der Hinterkante des Winglet bei Normalform der Vorder- und Hinterkante des Windleitblech;
Fig. 3
Windleitblechformen nach Patentanspruch 1 und 2, sowie 1 und 3, sowie 1 + 2 + 3
Spalte I Seitenansicht
Spalte II Frontansicht
Die Figur zeigt charakterisierend, jedoch nicht maßstäblich die Form und orientierungshalber, jedoch nicht maßstäblich die Anordnung des Windleitbleches zum Kessel.
Es zeigt: Zeile -
A Windleitblech nach Patentanspruch 1 und 2, hierin zeigt Ziffer 2 Ausformung der Vorderkante nach Patentanspruch 2: obere und untere Ecken vorgebogen;
Die ruhigere Luftströmung durch diese Vorderkantenform bewirkt eine bes­ sere Beeinflußbarkeit an der Hinterkante; 2 begünstigt also 1!
B Windleitblech nach Patentanspruch 3 mit 1, es zeigt Ziffer 10 Schrägschnitt der Hinterkante des Winglet im Gegenwinkel zu 1; 11 nach hinten zunehmend eingebogene Unterkante des Winglet zur Strömungskanalisierung;
C Windleitblech nach Patentanspruch 3 mit 1, Bauart des Winglet als Zusatzflügel an einem Windleitblech, hierbei zeigt Ziffer 12 hinter dem Winglet durchgehende Unterkante des Windleitblech;
Die durchgehende Unterkante des Windleitblech bewirkt eine Aussteifung des Windleitbleches und eine gegenüber der Bauart nach Fig. 3.B geän­ derte Aufteilung des Luftstromes; es wird ein kleinerer Anteil durch das Winglet entlassen.
D Windleitblech nach Patentansprüchen 1 + 2 + 3 mit 9 dabei zeigt Ziffer 14 Strömungsteiler; hier gebildet aus der in die waagerechte umgeformten Wind­ leitblechunterkante; dieser bewirkt eine Trennung der Luftströme für verschiedene Weiterleitung oberhalb und unterhalb des Teilers; in Fig. 4.H: Strömungsteiler besteht in Fortsetzung Umlaufsteg;
Durch die nach Versuchen entsprechend der gewünschten Zwecke und Luftmenge und deren Richtung zu wählende Formgebung des Luftteilers ist die Funktion von Windleitblech und Winglet den konstruktiven Bedürf­ nissen gut anzupassen. Es ist ein vorbestimmter Luftstrom in Luftmenge und -Richtung einrichtbar.
Wie bei Bauart nach Fig. 3.C ist die Hinterkante des Winglet gegenüber der Form 9 dahingehend abgewandelt, als aus ihr nicht die Unterkante des Windleitbleches hervorgeht, sondern die Hinterkante des Winglet in der Fläche des Windleitbleches endet, dort, wo die Bögen der beiden Bereiche ineinander übergehen.
Fig. 4
Windleitblechbauarten nach Patentansprüchen 6, 7 und 4, je in
Spalte I Seitenansicht
Spalte II Frontansicht
Die Figur zeigt charakterisierend, jedoch nicht maßstäblich die Bauart und Anordnung des Windleitbleches zum Kessel.
Es zeigt: Zeile
E Windleitblech nach Patentanspruch 6, hierbei zeigt Ziffer 15 Rippen zur Strömungsleitung an der Innenseite des Windleitblech;
F Windleitblech nach Patentanspruch 6, mit verkürzten Leitrippen nur im Bereich der stärksten Anströmung der Windleitblech Innenseite durch den von der Kesselfront geteilten Luftstrom und mit jalousieartiger Anordnung von Flügelprofilen an der Hinterkanten-Innenseite, Ziffer 16 verkürzte Leitrippen;
17 schmale Flügelprofile in Anordnung übereinander an der Innenseite des Windleitblech-Hinterendes;
Die Anordnung nach Fig. 4.F bewirkt eine geringere Vermehrung des Luft­ widerstandes und kann mit den zusätzlichen Jalousie-Flügelprofilen zur Luftstromlenkung ausgerüstet werden oder ohne diese verwendet werden.
G Windleitblech nach Patentanspruch 7 mit Deflektoren an der Innenseite, hierbei zeigt Ziffer 18 einfaches Strömungsleitblech, geformt wie zweites, kleineres Windleitblech, vorn nicht so weit vor ragend wie das eigentliche Windleitblech;
19 Strömungsleitblech in der Zone der heftigsten Luftverwirbelung, mit dem eigentlichen Windleitblech einen Kanal formend, indem es mit diesem oben und unten verbunden ist;
Die beiden Formen des Strömungsleitbleches können zusammen oder getrennt verwendet werden, sie ergänzen sich. Die geschlossene Form des Luftkanals durch die Form 19 bewirkt eine stärkere Ausrichtung des Luftstromes als die offene Form 18. Gegebenenfalls kann 18 oder 19 natürlich auch zusätz­ lich mit Rippen nach Ziffer 15 oder 16 ausgerüstet werden.
Durch die Form 19 ist eine sehr gute Aussteifung des Windleitbleches er­ reicht, das daher leichter gebaut werden kann.
H Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit Seitenteil, das unter die Höhenlage des Umlaufsteges herabreicht, es zeigt Ziffer 20 Seitenfläche des Windleitbleches unterhalb Höhenniveau des Umlaufsteges;
21 von der Frontdeckplatte durchgezogene Abdeckung an der Windleit­ blech-Unterkante, die mit dem hinter dem Windleitblech durchgehenden Umlaufsteg einen Luftkanal bildet;
22 durchgehender Umlaufsteg;
23 Luftablenkflügel unter Umlaufsteg;
Durch die Kanalisierung eines Teils der Luftmenge, die über die Front­ deckplatte herauf strömt, kann der sperrige Zylinderblock elegant um­ gangen werden und dennoch ein Luftmenge auf das Triebwerk hinter dem Zylinderblock gelenkt werden, sodaß dort der sich im Strömungschatten des Zylinderblockes bildende Unterdruck vermindert bzw. vermieden wird. Dadurch wird weniger Staub von der Fahrbahn in das Triebwerk hinauf gewirbelt, die Verschmutzung der Maschine vermindert und die Mechanik besser gekühlt.
Bei einfacher Ausführung ohne Luftkanal, indem der Umlaufsteg hinter dem Zylinderblock endet oder tiefer versetzt unter dem Höhenniveau des Umlaufsteges eine mit der Frontdeckplatte verbundene Fortsetzung an der Unterkante des Windleitbleches entlang reicht, vermindert sich lediglich die Stirnfläche der Frontdeckplatte, vergrößert sich der Querschnitt des freien Durchtritts zwischen Windleitblech und Kessel und Abschluß an dessen Unterkante, insgesamt also der Luftwiderstand gegenüber der Regelbauart der Wagner-Windleitbleche Bauart DR.
Eine andere Ausführung des Luftleitkanals ist in Fig. 5.L dargestellt:
Hierbei ist die Frontdeckplatte in ihren Seitenteilen gewölbt ausgeführt und geht hinter dem Windleitblech-Seitenteil ansteigend in den Umlauf­ steg über. Die Verbindung mit diesem stellen Klappen her, die je nach Betriebszustand geöffnet werden können um einen Luftstromanteil in das Triebwerk abzuleiten, um einen ähnlichen Effekt wie mit Ziffer 14 zu erzielen. Dies insbesondere bei schwer arbeitender Dampfmaschine z. B. Bergfahrt.
Fig. 5
Windleitblechbauarten nach Patentansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5, je in
Spalte I Seitenansicht
Spalte II Frontansicht
Die Figur zeigt charakterisierend, jedoch nicht maßstäblich die Bauart und Anordnung des Windleitbleches zum Kessel.
Es zeigt: Zeile
J Windleitblech nach Patentanspruch 1 + 2 mit 5; hierbei zeigt Ziffer 24 die räumliche Einwölbung des Windleitbleches an Vorder- und Hinterende, siehe Spalte II, linkes Windleitblech für J;
K Windleitblech nach Patentanspruch 1 + 2+ 3+ 9 mit 5; hierbei zeigt Ziffer 24 die räumliche Einwölbung des Windleitbleches an Vorder- und Hinterende, siehe Spalte II, rechtes Windleitblech für K;
Die Frontansicht in 5.K.II zeigt den Schnitt durch die in der Draufsicht eingezeichnete Schnittlinie.
Die Draufsicht stellt den Schnitt dar, der in Abb. 5.K.I angezeichnet ist.
L Windleitblech nach Patentanspruch 4 mit 5 und 7 sowie 10 in der Seitenansicht und darunterliegend in Draufsicht-Schnitt durch Schnittlinie in der Seitenansicht. In dieser ist der Deflektor, Ziffer 19 nach Patentanspruch 7 eingezeichnet. Es zeigen Ziffer 25 jalousieartig zu öffnender Durchlaß im Seitenteil der Front­ abdeckung;
26 Seitenteil der Frontabdeckung, zwischen Windleitblech-Innen­ seite und Rauchkammerträger/Frontabdeckung-Mittelteil;
27 einstellbare Klappen für Öffnung Luftkanal zum Triebwerksbereich unterhalb des Umlaufsteges (einstellbarer Strömungsteiler);
28 Bodenblech des Luftkanals;
29 an der Innenseite des Windleitbleches fortgeführter Umlaufsteg;
30 Mittelteil der Frontabdeckung/Rauchkammerträger;
Die veränderbare Luftführung in 25 und 27 erlaubt eine Regelung der Luftführung. Bei geöffneten Klappen wird die Luftableitung aus dem Staubereich der Lokomotivfront erleichtert, bei geschlossenen Klappen die Umleitung der Luft an die Kesselseiten verstärkt. So kann je nach Betriebszustand der Effekt des Windleitbleches geregelt werden: offene Klappen sind zweckmäßig bei stark arbeitender Dampfmaschine, (a) um dem Triebwerk hinter den Zylindern Kühlluft zuzuführen, (b) um bei schneller Fahrt, ggf. nur unter Öffnung von 25, den Luftwiderstand zu mindern; geschlossene Klappen sind zweckmäßig bei leicht arbeitender Dampfmaschine oder Fahrt im Leerlauf, insbesondere bei Stückkohlen­ feuerung um Niederkommen von Rauch zu vermeiden.
Durch die Ausbildung des Windleitbleches am Vorderende nach Patent­ anspruch 5 und ggf. zusätzlich auch 7 wird die Anströmung verbessert, der Luftwiderstand gegenüber der Normalbauart der Windleitbleche Bauart Wagner, DR, verringert; durch die Ausbildung nach Patentanspruch 1 und 5 am Hinterende die Luftströmung entlang des Kessels verstärkt und zusätzlich nach oben abgelenkt.
Fig. 6
Windleitblech nach Bauart Witte nach Stand der Technik, am Beispiel einer Lok Baureihe 5280 der DR.
Das Windleitblech ist in Querrichtung gewölbt, in Längsrichtung je­ doch gerade, Vorder- und Hinterkante sind senkrecht abgeschnitten.
Fig. 7
Dampfdom nach Patentanspruch 11 und nach Stand der Technik, DR-Bauart
7.A zeigt den Dampfdom nach Patentanspruch 11; hierbei zeigt Ziffer 31 Wandung der Kesseltrommel, mit angeschweißtem Lochverstärkungs­ ring und Schrauben für Dombefestigung;
32 Dampfdom in Tiefziehform, mit angeschweißten Versteifungrippen zwischen den Verschraubungen;
33 Domverkleidung in Tiefziehform;
7.B zeigt Dampfdom der DR-Bauart nach Stand der Technik; im Vergleich mit 7.A wird ersichtlich, daß für die gleiche Höhe ha (ha1 ≘ ha2) und den gleichen Lochdurchmesser b (b1 ≘ b2) der Dampfdom nach Patentanspruch 11 die größere Höhe hi (hi1 < hi2) bietet.
Dies ist für die technische Funktion entscheidend, da die Außenhöhe ha durch das Lichtraumprofil und die Kesselscheitelhöhe gegeben ist und nicht vergrößerbar.
Zudem bietet die Dombauart nach Patentanspruch 11 die Möglichkeit, die im oberen Bereich schlanke Bauart für eine verkleinerte Domabdeckung zu nutzen, die zudem mit ihren schrägen Seiten wesentlich strömungs­ günstiger ist, also einen kleinen Luftwiderstand bietet durch kleinere Stirnfläche und durch kleineren Widerstandsbeiwert!
Fig. 8
Führerhaus nach Patentanspruch 12, 13, 14, 16, 17, 18
8.A zeigt das Führerhaus nach Patentansprüchen 12-14 und 16-18; hierbei zeigt Ziffer
34 verkürzte Seitenwand, die nicht mehr bis auf den Führerhausboden reicht, sondern an eine
35 Auskehlung anschließt, die auf
36 durchgehende Bodenplatte des Führerhauses aufmontiert ist; 8.A.I;
Dadurch wird ein stabiler Laufsteg zur Außenumgehung des Führerhauses gebildet, leichter als die angehängte Bauart nach Stand der Technik.
37 Ausrundung der Hinterkante der Seitenwand; 8.A. III und 8.B.III;
38 schräg zurückgeschnittene Vorderkante der Seitenwand, dazu paral­ leler Aufstieg zum Umlaufsteg; 8.A.III;
39 in die Kesselverkleidung übergehende Dach-Umrißlinie;
40 längsbewegliche Aufständerung des Führerhauses auf dem Rahmen;
41 von der Kesselverkleidung in radialer Ausrundung abgehende Vorder­ wandform; 8.A.II und 8.B.II, Draufsicht, und 8.A.III sowie 8.B.III;
8.B zeigt das Führerhaus nach Patentansprüchen 12, 13, 17 und 18.
Fig. 9
Referenz-Abbildung: Führerhaus nach Stand der Technik, am Beispiel der Baureihe 5280 der DR, Rekolok 1960
Der Laufsteg zur Außenumgehung des Führerhauses ist unterhalb des Führerhausbodens angehängt. Es zeigt Ziffer
42 Laufsteg unter der Führerhaus-Seitenwand, freihängend;
43 Aufhängung des Laufsteges;
44 Führerhausboden;
45 Handhaltegriffe;
46 Führerhausvorderwand, flach, in Querebene zur Loklängsachse;
47 Sichtschutzscheiben, fest an Außenseite des Führerhauses;
48 rechteckiges Schiebefenster mit Regenrinne an Fensteroberseite;
Fig. 10
Handhaltegriffe und Seitenfenster nach Patentansprüchen 15 und 19-22
10.A zeigt ein rechteckiges Seitenfenster der üblichen Form, aber mit Anordnung des Handhaltegriffes nach Patentanspruch 15, im Ausschnitt der Fensteröffnung, bündig mit der Fensterwand.
A.I zeigt die Seitenansicht,
A.II zeigt das Schnittbild bei der eingezeichneten Linie Ziffer
49 Schnittlinie;
50 Handhaltegriff aus Stange, bündig liegend mit Fensterwandausschnitt;
51 Handhaltegriff bei Sichtschutzscheibe, profilbündig mit dessen Außenkante, wahlweise Alternative zu Ziffer 50;
10.B zeigt ein Seitenfenster nach Patentansprüchen 19, 20, 22 und 23.
B.I zeigt die Seitenansicht,
B.II zeigt das Schnittbild bei der eingezeichneten Linie. Ziffer
49 Schnittlinie;
52 gebogene Oberseite von Fenster und -Wandausschnitt nach Patent­ anspruch 19, wobei die Bogenform nicht notwendigerweise maßstäblich ist;
53 kombinierte Regenrinne und Handhaltegriff als Umbug des Wandaus­ schnittes ausgebildet nach Patentanspruch 23;
54 ausschwenkbare Sichtschutzscheibe am Schiebefensterrahmen, hierbei
55a ausgeschwenkt als Sichtschutz;
55b bündig mit Schiebefenster als Windschutz;
55c neben das Schiebefenster umgeklappt um das Fenster durch Zurück­ schieben oben vorn zu öffnen;
55 zusätzlicher, vorderer Klappflügel am Schiebefenster;
Der vordere Klappflügel kann vereinfacht auch durch eine feste Verbrei­ terung des Schiebefensterrahmens ersetzt werden. Bei Einbau eine gleich der hinteren, ausklappbaren Sichtschutzscheibe gehaltenen umklappbaren Scheibe ergeben sich aber die gleichen Einstellmöglichkeiten des Fensters für Spaltöffnung oben vorn wie oben hinten durch Vor- oder Zurückschieben.
10.C zeigt ein Seitenfenster nach Patentansprüchen 19, 20, 21, 23.
C.I zeigt die Seitenansicht,
C.II zeigt die Seitenansicht mit Handhaltegriffanordnung 60,
C.III zeigt das Schnittbild bei der eingezeichneten Linie.
Hierbei zeigt Abbildung C.I. die Fensterstellungen für Oberseitenöffnung.
56 charakterisierende, jedoch nicht notwendigerweise maßstäbliche Lauflinie des Schiebefensterrahmens;
57 Stellung des Schiebefensters in zurückgezogener Position zur Öffnung des Lüftungsspaltes oben, vordere Bogenhälfte; punktiert: die entsprechende Position in vorgeschobener Stellung;
58 Lüftungsspalt bei Fensterposition nach Ziffer 57, zurückgezogen; punktiert: Lüftungsspalt bei entsprechender Stellung vorgeschoben; bis zu dieser vor/zurück geschobenen Stellung öffnet das Fenster nur oben und gleitet aus Stellung "geschlossen" schräg abwärts;
60 Anordnung einer Handhaltestange umfänglich um die Regenrinne; abweichend von Abbildung C.III kann die Stange auch gemäß Ziffer 51 profilbündig mit der Außenkante der Sichtscheiben verlegt werden.
Der Fensterrahmen ist in Ausführung gemäß Abb. 10.C breiter als der Fensterausschnitt in der Seitenwand um für die Lüftungsöffnung nach Ziffer 58 an der Seite noch keine Öffnung freizugeben.
10.D zeigt die Anordnung des Handhaltegriffes nach Patentanspruch 15 an der Stauschute des Vorderfensters des Führerhauses. Und zwar in Ausführung
a als Rundstange vor der Vorderkante,
b als Umbug der Vorderkante,
c als Durchbrechung des Stauschutenrandes,
wie in den jeweiligen Schnitten a, b und c in Darstellung des Querschnittsbildes ersichtlich
10.E zeigt die Anordnung des Handhaltegriffes bei der Sichtschutz­ scheibe nach Patentanspruch 15; siehe auch 10.A.I und 10.A.II.
Es ist außerdem die Ausführung a des Handhaltegriffes an der Vorderkante der Stauschute dargestellt; siehe auch 10.D (a).
10.F zeigt die vorteilhafte Proportionierung des Seitenfensters nach Patentanspruch 19: in einem Kreis werden drei der vier Sehnen­ linien, die ein eingeschriebenes Quadrat bilden als Seiten- und Grundlinien genommen, die obere Sehne wird durch den Bogen ersetzt, wobei die Übergänge abgerundet werden um karosserietechnisch günstigere Kraftverteilung an den Fensterecken zu erhalten.
Damit läßt sich ein ästhetisch ansprechendes Verhältnis von Höhe zu Breite des Fensters erreichen und dieses ist auch den betrieb­ lichen Ansprüchen bei zweckmäßiger Größenwahl des Fensters am besten angemessen, d. h. es lassen sich die erwünschten Sichtver­ hältnisse, bequemes Hinauslehnen, Lüftungsmöglichkeiten realisieren ohne hierfür karosserie- und fahrzeugbaulich unerwünscht große Fensterfläche aufwenden zu müssen.
Die Ausrundung der Wölbung wird der Fensterhöhe leichter in ange­ messener Weise zu finden sein, wenn sie in Anlehnung an den umfäng­ lichen Kreisbogen gewählt wird.
Für breite Einzelfenster ist die Herleitung des Bogens aus einer Elipse um das Rechteck der Fenster-Grundform analog.
Fig. 11
Die Bezeichnungen der Abbildungen benennen folgende Blickwinkel:
.I Seitenansicht
.II Frontansicht
.III Draufsicht; es zeigt jeweils zu jeder Ziffer Anhang
a die Aufbaustrebe in ihrer beispielsweisen Formdarstellung,
b die Zusammensetzung dieser Strebe aus den Kraftlinien.
A Tenderaufbaustrebe nach Patentanspruch 24
Es zeigt Ziffer
61a die Aufbaustrebe in typischer, aber nicht maßstäblicher Formdarstellung;
b die Zerlegung dieser Form in die Kraftlinien parallel zur Außenkante;
B Tenderaufbaustrebe nach Patentanspruch 25 sowie nach 24 + 25
Es zeigt Ziffer
62 die Strebe in der Anordnung nach Patentanspruch 25;
63 die Strebe in der Anordnung nach Patentansprüchen 24 + 25;
C Tenderaufbaustrebe nach Patentanspruch 26
Es zeigt Ziffer
64 die Strebe in der Prinzipform nach Patentanspruch 26 hier z. B. als Ausschnitt aus einer Zylinderform dargestellt;
C.I zeigt die Halbzylinderform aus der die Strebe einen Ausschnitt bildet, dergestalt, daß ihre Außenkante parallel zur Zylinder­ achse eine Gerade auf dem Umfang des Zylinderausschnittes bildet.
C.II zeigt die Zylinderform aus der die Strebe einen Ausschnitt bildet in der Frontansicht, wobei zu erkennen ist, daß sich die Achse der Zylinderform mit der Außenkante der Strebe deckt.
C.IV zeigt eine Draufsicht in der Achse der Zylinderform, aus der ersichtlich wird, wie die Strebe entlang des Zylinderumfangs gebogen ist, wobei links in der Abbildung an der Mittenlinie die Außenkante der Strebe liegt, die stark ausgezogene Linie rechts des Bogensegments das die Strebe darstellt, die Innenkante von Tank-Deckfläche zu Kohlenkasten-Seitenwand zeigt, an welche die Strebe stößt.
C.III zeigt die normale Draufsicht aus senkrechtem Blickwinkel, wobei die Kurve der Aufstandslinie der Strebe auf dem Tankdeck ersicht­ lich wird.
Die gestrichelte Linie in der Strebe in C.I,.II und .III bezeich­ net die Parallele zur Außenkante in mittlerer Tiefe der Strebe, siehe C.II und C.IV.
D Tenderstrebe nach Patentansprüchen 25 + 26
Es zeigt Ziffer
65 die Strebe in ihrer gebogenen Form und geneigten Anordnung; die eine Zusammensetzung der Form nach Patentanspruch 26 mit der nach hinten geneigten Stellung nach Patentanspruch 25 darstellt;
Die Form bietet verstärkte Knicksicherheit gegenüber flacher Form.
E Tenderstreben verschiedener Ausführung nach Patentanspruch 27
Es zeigt Ziffer
66 Grundform mit symmetrischen Seitenblättern
67 asymmetrische Form, im Extremfall mit hinterer Seite in Querebene, nur vordere Seite in angewinkelter Stellung;
68 asymmetrische Form mit vorderer Seite gebogen, hinterer Seite flach, im Extremfall in Querebene stehend;
69 symmetrische oder asymmetrische, geneigte Form;
70 beidseitig gebogene, symmetrische oder asymmetrische, geneigt angeordnete Form;
Auf die Darstellung der Draufsicht ist verzichtet worden, da sich diese aus der Seitenansicht und der Formbeschreibung logisch ergibt. In der Frontansicht besteht kein sichtbarer Unterschied zu den Ein- Blatt Formen.
Fig. 12
Anwendungsbeispiel für Tenderaufbau-Streben der Bauart nach Patent­ ansprüchen 24, 25 und 26 in Kombination.
Tender ist der Vanderbilt-Tender der Baureihe 52 der DR in leicht verbesserter Form.
Fig. 13
Referenz-Abbildung des Tenders der Baureihe 52 der DR nach Stand der Technik.
Fig. 14
Gesamtdarstellung der Anwendung von Bauformen nach den vorbeschriebenen Patentansprüchen zur Verbesserung der aerodynamischen Gestaltung von Dampflokomotiven, insbesondere zu sehen an den Bauelementen
Windleitblech,
Dampfdom,
Führerhaus,
Tenderstreben.
In der dargestellten Form sind erkennbar Patentanspruch Windleitblech 1 + 2 + 3 mit 9;
Dampfdom 11;
Führerhaus 12 + 13 + 14 + 17 + 18 + 19 und 23;
Tenderaufbau-Streben 24 + 25 + 26.
Fig. 15
Referenz-Abbildung der Dampflokomotive Baureihe 5280 der DR nach Stand der Technik.
Die Verlegung der Sandkästen unter den Kessel ist ein weiterer Beitrag zur Glättung der Kesseloberfläche gegenüber der Ausführung der Einheits­ lok, der aber bereits bei den DB-Neubau-Dampflok eingeführt wurde.

Claims (27)

1. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß dessen Formgebung an der Hinterkante so gestaltet ist, daß damit eine Strömungslenkung erreichbar ist.
2. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Vorderkante in Längsrichtung gebogen ist, sodaß sie in der Seiten­ ansicht als gebogene Linie erscheint, wobei die Mitte der Vorderkante gegenüber der oberen Ecke oder der oberen und unteren Ecken in Lok- Längsrichtung zurücksteht.
3. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Formgebung eine Aufteilung des Luftstromes, der durch daß Windleit­ blech erfaßt wird, bewirkt.
4. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß sein Seitenteil unter das Höhenniveau des Umlaufsteges herabreicht.
5. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es insbesondere im Bereich der Vorderkante, oder der Vorder- und Hinter­ kante räumlich, d. h. in zwei Richtungen, segelartig gewölbt ist.
6. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es an der Innenseite mit Rippen zur Strömungsleitung ausgerüstet ist.
7. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es an der Innenseite mit Deflektor(en) zur Strömungsleitung ausgerüstet ist.
8. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Fläche zusätzlich als Kühlfläche verwendet wird und zu diesem Zweck mit Kühlelementen versehen ist.
9. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Strömungsteiler ausgerüstet ist, der den vom Windleitblech erfaßten Luftstrom zumindest teilweise trennt und separat weiterleitet oder abzulenken geeignet ist.
10. Windleitblech für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Umlaufsteg und einer geeigneten Frontgestaltung für Luft­ strömungseinfang eine Umlenkung eines Teils der anströmenden Luft über den Zylinderblock hinweg in das Triebwerk ermöglicht.
11. Dampfdom- und Dampfdomverkleidungs-Bauart für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß für gegebene Außenhöhe und Öffnungsdurchmesser die Innenhöhe vergrößert wird, die Zugänglichkeit zum Regler im Dom verbessert wird und die Dom­ verkleidung einen stark verminderten Luftwiderstand ergibt.
12. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Seitenwand oberhalb der Bodenplatte endet und mit dieser durch eine nach dem Führerhausinneren hin gebogenen Sicke verbunden ist, sodaß der unter der Sicke nach außen durchtretende Teil der Bodenplatte der Führerhauses einen Laufsteg unterhalb der Seitenwand bildet, der mit der Bodenplatte und der Seitenwand der Führerhauses fest verbunden ist.
13. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß die hintere untere Seitenwandecke ausgerundet wird oder durch eine schräge Kante in zwei stumpfe Winkel aufgeteilt wird.
14. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil der Seitenwand und passend die Vorderwand in dem Bereich, der unterhalb des Umlaufsteges liegt, schräg nach unten-hinten zurückweisend geformt ist und daran passend, parallel der Aufstieg vom Führerhaus-Laufsteg zum Umlaufsteg angelegt ist.
15. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß die Handhaltegriffe an der Außenseite des Führerhauses dadurch strömungs­ günstig angeordnet sind, daß sie im Fensterrahmen des Seitenfenster- Ausschnittes der Seitenwand bzw. profil-bündig mit der Außenkante der Sichtschutzscheiben bzw. profil-bündig vor der Vorderkante der Stauschute des Vorderfensters oder ausgebildet als Vorderkante derselben liegen.
16. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Dachform so ausgebildet ist, daß sie sich von den Seiten her der Oberseite der Kesselverkleidung nähert und in diese im Mittelbereich bündig-glattflächig übergeht in stufenloser Fortführung dieser.
17. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß es auf dem Rahmen längsverschieblich aufgestellt ist und mit seiner Vorderwand kraftschlüssig mit dem Stehkessel bzw dessen Verkleidung verbunden ist.
18. Führerhaus für Dampflokomotiven dadurch gekennzeichnet, daß seine Vorderwand im Querschnitt eine gewölbte Form erhält, dergestalt, daß sie von der Kesselverkleidung in radialer Richtung einen Übergangs­ bogen bildet der von der Längsausrichtung der Kesselverkleidung her nach außen führt.
19. Seitenfenster in Führerhaus von Lokomotiven, Kränen oder Schiffen dadurch gekennzeichnet, daß es eine gewölbte oder gebogene Oberseite des Fensterausschnittes hat, dergestalt, daß in der Seitenansicht des Führerhauses die Oberkante des Fensters nach oben gebogen erscheint als Kreis- oder Ellipsen-Segment, wobei der Schiebefenster-Rahmen oben an diese Form angepaßt ist, während er an den Seiten über den Fenster-Wandausschnitt übersteht, sodaß beim Öffnen des Fensters durch Verschieben in Längsrichtung in seiner Ebene zunächst eine Lüftungsöffnung unter seiner gebogenen Oberseite freige­ geben wird bevor schließlich bei weiterem Öffnen auch die Seitenkante öffnet.
20. Seitenfenster nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es aus der Stellung "geschlossen" in zwei Richtungen verschieblich ist, sodaß die Möglichkeit der Öffnung eines Spaltes unter der gebogenen Oberseite auf beiden Hälften dieses Oberseiten-Bogens besteht.
21. Seitenfenster nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterrahmen aus der Stellung "geschlossen" für den Bereich der Öffnung nur des oberen Sichelspaltes ohne seitliche Öffnung schräg­ abwärts verschiebbar ist, d. h. gleichzeitig nach der Seite und nach unten.
22. Seitenfenster in Führerhaus von Lokomotiven, Kränen oder Schiffen dadurch gekennzeichnet, daß an den Seiten seines Schieberahmens die Sichtschutzscheiben schwenkbar angeordnet sind, sodaß sie bei offenem Fenster ausgeklappt, bei geschlos­ senem nach innen neben das Schiebefenster umgeklappt werden können oder in die Ebene der Schiebefensterscheibe in seitlicher Fortsetzung dieser gestellt werden können, sodaß sie eine Verbreiterung des Schiebefensterrahmens darstellen.
23. Seitenfenster in Führerhaus von Lokomotiven, Kränen oder Schiffen dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Fensterausschnitt eine Umrandung erhält, die zugleich als Regenablaufrinne und als Handhaltegriff ausgebildet ist.
24. Versteifungsstreben an Tenderaufbau oder Vorrätekästen von Dampflok dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Winkel zur Querebene durch die Lokomotiv-Längsachse stehen, sodaß ihre Aufstandslinie in Querrichtung einen stumpfen Winkel mit der Lok-Längsachse bildet.
25. Versteifungsstreben an Tenderaufbau oder Vorrätekästen von Dampflok dadurch gekennzeichnet, daß sie mit ihrer Außenkante in einem Winkel zu einer senkrechten Quer­ ebere zur Lok-Längsachse stehen.
26. Versteifungsstreben an Tenderaufbau oder Vorrätekästen von Dampflok dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrem Körper bzw. ihrer Fläche flügelartig gewölbt ausgeführt sind.
27. Versteifungsstreben an Tenderaufbau oder Vorrätekästen von Dampflok dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein abgefalztes Blech hergestellt werden, dergestalt, daß der Falz die Außenkante der Strebe darstellt, sodaß die Strebe doppel­ wandig wird, wobei die beiden Wandblätter einen Winkel zueinander behalten oder so gebogen sind, daß ein einbeschriebener Raum zwischen ihnen entsteht.
DE19919799A 1999-04-30 1999-04-30 Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht Ceased DE19919799A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19919799A DE19919799A1 (de) 1999-04-30 1999-04-30 Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19919799A DE19919799A1 (de) 1999-04-30 1999-04-30 Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19919799A1 true DE19919799A1 (de) 2001-01-04

Family

ID=7906478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19919799A Ceased DE19919799A1 (de) 1999-04-30 1999-04-30 Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19919799A1 (de)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406033C (de) * 1924-01-01 1924-11-17 Frederick W Ellyson Dipl Ing Verfahren zur Erzielung einer guenstigeren Bauart von Lokomotiven, Lokomobilen u. dgl.
GB330237A (en) * 1929-03-01 1930-06-02 Charles Victor Albert Eley Improvements in locomotives
CH144175A (de) * 1928-01-14 1930-12-15 Ljungstroms Angturbin Ab Turbinengetriebene Lokomotive.
US1955376A (en) * 1931-02-09 1934-04-17 Clarence M Darden Locomotive structure
FR787108A (fr) * 1934-06-07 1935-09-17 équipement aérodynamique et protecteur pour véhicules
DE634859C (de) * 1933-02-13 1936-09-07 Automobile Ventilation Inc Schiebefenster, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US2128490A (en) * 1936-07-17 1938-08-30 Pennsylvania Railroad Co Locomotive
US2148078A (en) * 1935-09-26 1939-02-21 New York Central Railroad Co Streamline locomotive and tender
US2194939A (en) * 1936-02-27 1940-03-26 Elmer E Hicken Tender
CH217659A (de) * 1939-06-26 1941-10-31 Hermes Patentverwertungs Gmbh Dampflokomotive.
US2311550A (en) * 1940-10-21 1943-02-16 John B Kauffman Locomotive storm window
GB583735A (en) * 1944-11-24 1946-12-30 Auster Ltd Improvements relating to ventilation panels or windows
US2586109A (en) * 1945-09-01 1952-02-19 Pennsylvania Railroad Co Locomotive
DE1762566U (de) * 1957-12-21 1958-03-06 Mak Maschinenbau Kiel Ag Vorrichtung zum schutz der seitenfenster des fuehrerhauses von diesellokomotiven.
DE6605222U (de) * 1964-10-15 1970-04-23 Henschel Werke Ag Lueftungsgitter, insbesondere fuer schienenfahrzeuge.

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406033C (de) * 1924-01-01 1924-11-17 Frederick W Ellyson Dipl Ing Verfahren zur Erzielung einer guenstigeren Bauart von Lokomotiven, Lokomobilen u. dgl.
CH144175A (de) * 1928-01-14 1930-12-15 Ljungstroms Angturbin Ab Turbinengetriebene Lokomotive.
GB330237A (en) * 1929-03-01 1930-06-02 Charles Victor Albert Eley Improvements in locomotives
US1955376A (en) * 1931-02-09 1934-04-17 Clarence M Darden Locomotive structure
DE634859C (de) * 1933-02-13 1936-09-07 Automobile Ventilation Inc Schiebefenster, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
FR787108A (fr) * 1934-06-07 1935-09-17 équipement aérodynamique et protecteur pour véhicules
US2148078A (en) * 1935-09-26 1939-02-21 New York Central Railroad Co Streamline locomotive and tender
US2194939A (en) * 1936-02-27 1940-03-26 Elmer E Hicken Tender
US2128490A (en) * 1936-07-17 1938-08-30 Pennsylvania Railroad Co Locomotive
CH217659A (de) * 1939-06-26 1941-10-31 Hermes Patentverwertungs Gmbh Dampflokomotive.
US2311550A (en) * 1940-10-21 1943-02-16 John B Kauffman Locomotive storm window
GB583735A (en) * 1944-11-24 1946-12-30 Auster Ltd Improvements relating to ventilation panels or windows
US2586109A (en) * 1945-09-01 1952-02-19 Pennsylvania Railroad Co Locomotive
DE1762566U (de) * 1957-12-21 1958-03-06 Mak Maschinenbau Kiel Ag Vorrichtung zum schutz der seitenfenster des fuehrerhauses von diesellokomotiven.
DE6605222U (de) * 1964-10-15 1970-04-23 Henschel Werke Ag Lueftungsgitter, insbesondere fuer schienenfahrzeuge.

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Buch: Dampflokomotivkunde, Bd. 134 der Eisen- bahn-Lehrbücherei der Deutschen-Bundesbahn, 2. Aufl., 1959, S. 299, 317, 458, 459, 583-585 u. 592-595 *
DE-Buch: Die Dampflokomotive Autorenkollektiv, Transpress-Verlag, Berlin 1965, S. 560-563 u. 638-643 *
DÜRING, Th.: Die deutschen Schnellzug-Dampflokomo-tiven der Einheitsbauart. Die Baureihen 01 bis 04 der Typenreihe, 1925, S. 55, 57 u. 262 *
Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1979 *
POULTNEY und LOCO: "Proportions of British Loco- motives - 2" in GB-Z: The Railway Gazette, 25. August 1950, S. 209-211 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2247853B2 (de) Windenergieanlageturm oder ein segment des windenergieanlageturms mit einer tür umfassend eine türzarge
DE3916692C2 (de)
EP0257341A2 (de) Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen
DE102010010927B4 (de) Schalldämpfungsblende für Entlüftungsventil
DE102019209623B3 (de) Vorrichtung zur Verbesserung der Aerodynamik an einem Nutzfahrzeug
DE4036845C2 (de) Abzug mit Einströmprofil
DE2912386C2 (de)
DE2841277C2 (de)
DE102006044952A1 (de) Vorrichtung zur Luftkühlung einer Radbremse an einem Kraftfahrzeug
DE19919799A1 (de) Ausgestaltung von Bauelementen an Dampflokomotiven zur Optimierung ihres Luftströmungsverhaltens im Fahrtwind bei gleichzeitig insgesamt verbesserter maschinentechnischer Funktion ohne Mehrgewicht
DE3724067C2 (de)
DE60007029T2 (de) Stossfänger mit bewegbarem Untersatz
DE1503511A1 (de) Ventilator
DE10117364A1 (de) Öffnungsfähige Dachkonstruktion für ein Fahrzeug
DE19845428A1 (de) Kraftarme Heiz- bzw. Kühlkörper-Schwenkvorrichtung
EP0739768B1 (de) Klimaanlage
DE102019205923A1 (de) Außenspiegeleinheit für ein Fahrzeug
DE4009257A1 (de) Fahrerkabine fuer lastkraftwagen
EP0788904A2 (de) Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE836444C (de) Schornstein, insbesondere fuer Land- und Wasserfahrzeuge
DE1430763C (de) Kraftfahrzeugdach, insbesondere fur Personenkraftwagen
DE2745030A1 (de) Gespann, gebildet von einem zugfahrzeug und einem anhaenger
DE844118C (de) Deckenbeluefter und -entluefter fuer Fahrzeuge
DE821098C (de) Drehbarer Schornsteinaufsatz
DE2436953C3 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection