DE22216C

DE22216C - Locomotive, with free drive wheels and rack and pinion operation

Info

Publication number: DE22216C
Application number: DENDAT22216D
Authority: DE
Original assignee: A. KLOSE in Rorschach (Schweiz)

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.CLASS 20: Railway operations.

Patentirt im Deutschen Reiche vom g. April 1882 ab.Patented in the German Empire by g. April 1882.

Die vorliegenden Lokomotiven sind namentlich für solche Bergbahnen bestimmt, welche vortheilhaft ein Verticalprofil erhalten, bei dem starke Neigungen für Zahnstangenbetrieb mit geringen Neigungen ohne solchen öfter wechseln, indem diese Lokomotiven auf Zahnrad- und Adhäsionsbahn verkehren können und können ihren Uebergang von einer auf die andere Gattung Bahn ohne Anhalten bewerkstelligen.The present locomotives are specifically designed for mountain railways which It is advantageous to obtain a vertical profile in which there is a strong tendency for rack and pinion operation low inclinations without such alternate more often by putting these locomotives on cogwheel and Adhesion path can and can reverse their transition from one to the other Manage the type of railway without stopping.

In den Fig. 1 bis 5 sind verschiedene Anordnungen dargestellt.'Various arrangements are shown in FIGS.

Die Lagerung des Zahnrades fand bisher fast immer fest im Lokomotivrahmen statt, während dieselbe hier in einem besonderen Balancierrahmen, wie in Fig. 1, stattfindet oder an Balanciers b b, Fig. 2 bis 5, aufgehängt wird, welche Balanciers wieder von ähnlichen Balanciers b b abhängig sind, die sich auf die Tragräderachsbüchsen stützen. Es ist ersichtlich, dafs durch diese Anordnungen das Zahnrad genau in bestimmt relativer Höhe zum Tragrad geführt wird, mag der Rahmen der Lokomotive auf- und niederfedern, wie er will; es ist also bei dieser Construction möglich, die Lokomotive mit elastischen Federn zu versehen, ohne dafs hierdurch der richtige Zahneingriff irgendwie Störung erleidet.The storage of the gear has so far almost always taken place firmly in the locomotive frame, while the same here takes place in a special balancing frame, as in Fig. 1, or is hung on balancers bb , Fig. 2 to 5, which balancers again depend on similar balancers bb which are based on the carrier axle bushes. It can be seen that by means of these arrangements the gear wheel is guided precisely at a certain relative height to the carrying wheel, the frame of the locomotive may spring up and down as it wishes; With this construction it is therefore possible to provide the locomotive with elastic springs without in any way disturbing the correct meshing of the teeth.

Die Anwendung von einem Zahnrad setzt bei den üblichen und nicht gut zu vergröfsernden Zahnabmessungen den Zahnradlokomotiven eine Leistungsgrenze, welche noch höher zu bringen erwünscht ist. Es geschieht dies bei der vorliegenden Construction durch Anwendung von mehreren Zahnrädern an einer Lokomotive, und zwar in der Weise, dafs jedes Zahnrad einen Theil des Totalzahndruckes im bestimmten Verhältnifs auf die jeweilig von ihm berührten Zähne überträgt.The use of a gear wheel continues with the usual and not easy to enlarge Tooth dimensions the cogwheel locomotives a performance limit, which bring even higher is desirable. This is done in the present construction by using several gears on a locomotive, in such a way that each gear has one Part of the total tooth pressure in a certain proportion to the respective touched by it Teeth transfers.

Zu diesem Zweck findet die Lagerung der Triebzahnräder ζ bezw. ihrer Achse in verticalen Hobeln ν ν statt, welche einerseits (oben) an den horizontalen Balanciers b vertical getragen bezw. geführt werden, andererseits (unten) aber horizontale Führung erhalten (Fig. 6).For this purpose, the storage of the drive gears ζ respectively. their axis in vertical planes ν ν instead, which on the one hand (above) carried vertically on the horizontal balancers b respectively. are guided, on the other hand (below) but receive horizontal guidance (Fig. 6).

Diese untere horizontale , Führung steht aber mit den entsprechenden Hebeln ifv der Zahnräder durch Stange und Differentialhebel in' Verbindung, und zwar in der Weise, dafs diese Enden der Hebel v, mithin auch die Centren der Zahnräder sich reciprok bewegen können, also weiter und enger von einander stehen können, ohne dafs dies auf die Vertheilung der einzelnen Zahnpressungen einen Einflufs übte.This lower horizontal guide is, however, connected to the corresponding levers of the gearwheels by means of rods and differential levers in such a way that these ends of the levers , and therefore also the centers of the gearwheels, can move reciprocally, i.e. further and closer can stand apart without this having any influence on the distribution of the individual tooth pressures.

Diese Anordnung der Lagerung findet im Rahmen auf jeder Seite statt; da hierdurch bei einiger Beweglichkeit in den Lagern die Zahnradachse nicht gezwungen ist, sich der ursprünglichen Lage parallel zu bewegen, so kann sich dieselbe unabhängig von der Lokomotivrahmenstellung horizontal der Zahnflanke parallel anlegen, ' mithin bei divergirenden Zahnfianken in der Curve sich radial zu der Zahnstange einstellen, wodurch eine gleichmäfsige Druckverteilung auf die ganze Flankenlänge gesichert wird.This arrangement of storage takes place in the frame on each side; because of this Some mobility in the bearings, the gear axis is not forced to be the original Position parallel to move, so the same can move independently of the locomotive frame position place horizontally parallel to the tooth flank, therefore in the case of diverging tooth edges in the curve adjusts itself radially to the rack, whereby a uniform pressure distribution is secured over the entire flank length.

Der Antrieb der Zahnräder ζ findet durch kleinere Zahnräder ζ statt, welche in das Triebzahnrad eingreifen; die Verzahnung ist derartig gewählt, dafs eine geringe Differenz der Centrumentfernungen beider Räder dem guten Eingriff keinen Eintrag thut. Diese Räder ζ sitzen auf der Achse, an welcher die Triebstangen mit-The gears ζ are driven by smaller gears ζ which mesh with the drive gear; the toothing is chosen in such a way that a small difference in the center distances of the two wheels does not affect the good meshing. These wheels ζ sit on the axle on which the drive rods are

telst Kurbel angreifen, es bilden diese Achsen also die Triebachsen. Auf der gleichen Achse oder auch auf parallelen Achsen, wie bei Fig. i, welche durch Stangen mit dieser gekuppelt und über den Tragrädern angeordnet sind, sitzen die Triebrollen R für den Adhäsionsbetrieb, welcher nach Art des bekannten Gr und'sehen Princips geschieht; diese Rollen haben annähernd gleichen Durchmesser wie die Theilkreisdurchmesser der Antriebzahnräder und, da Tragräder und Zahnräder nur als Transporteure dienen, ergiebt sich, dafs beide Betriebsarten zusammen arbeiten können, da sie die Lokomotive zu gleicher Fortschreitungsgeschwindigkeit veranlassen. Es ist hier zu bemerken, dafs das Gewicht der Lokomotive mittelst Federn zunächst von dieser Triebachse aufgenommen und durch die Rollen R auf die Tragräder r übertragen wird, wodurch also die Rollen R und r ihre Pressung erhalten. Dieses Zusammenarbeiten beider Mechanismen geschieht beim Adhäsionsbetrieb, indem das Zahnrad frei umläuft, wo die Zahnstange nicht vorhanden ist. Gelangt die Maschine in dieser Art arbeitend auf die Zahnstangenstrecke, so läuft das Zahnrad mittelst der bekannten Zahnstangeneinfahrten in die Zahnstange ein, und es arbeiten beide Mechanismen zusammen. ■ Um auf längeren Zahnstangenstrecken nun das Zahnrad allein arbeiten zu lassen und den Adhäsionsbetrieb ausschalten zu können, ist zwischen Tragradachse und Triebradachse ein Mechanismus angebracht, bestehend aus der Welle w mit Hebel und Stützplatten, welche beim Anziehen vom, Führerstande aus sich dreht und hierdurch die Triebachsenbüchse mit Triebachse und den Rollen R einige Millimeter von den Tragrädern abhebt und auf die Tragachsenbüchse sich stützt, wodurch der Contact von Rolle R und Tragrad r aufhört und mithin das Zahnrad ζ die Fortbewegung allein mittelst der Zahnstange bewerkstelligt. Die Fig. 9 bis 12 stellen diese Einrichtung in vergröfsertem Mafsstabe dar. Die Zahnräder selbst werden zweckmäfsig mit einer gesonderten Zahnkranzbandage p, Fig. 11, versehen, in welche die Zähne e'ingefräst sind und welche leicht ersetzt werden kann; deren Befestigung geschieht mittelstKlemmringen. Der Kessel dieser Lokomotiven ist in der Weise anzuordnen, dafs bei den starken Variationen von Neigungen und Steigungen keine Theile zeitweilig wasserfrei gelegt werden und dafs der Wasserstand über dem höchsten feuerberührten Punkt unabhängig von der Neigung ist. (Fig. 13 bis 16). Die nach hinten abfallende Feuerbüchse hat verticale Rohrreihen,. der Kessel selbst ist nach vorn konisch erweitert und-die Rohre sind vorn in horizontalen Reihen angeordnet. Innerhalb der Niveaugrenzen a α und β β werden keine feuerberührten Theile blofsgelegt. Damit ferner aber das Wasser nicht auf dem Gefälle in den vorderen Kesselraum, welcher gröfser als der hintere wäre, läuft und hierdurch feuerberührte Theile blofslegt, ist dieser vordere Raum durch einen wasserdichten Raum d verkleinert, welcher mit dem Dom direct communicirt. attack the crank, so these axes form the drive axes. On the same axis or also on parallel axes, as in Fig. I, which are coupled to this by rods and arranged above the carrying wheels, the drive rollers R sit for the adhesion operation, which happens in the manner of the known principle; these rollers have approximately the same diameter as the pitch circle diameter of the drive gears and, since the carrying wheels and gears serve only as conveyors, it follows that both modes of operation can work together, since they cause the locomotive to advance at the same speed. It should be noted here that the weight of the locomotive is initially taken up by this drive shaft by means of springs and is transferred to the carrying wheels r by the rollers R , whereby the rollers R and r receive their pressure. This cooperation between the two mechanisms takes place during adhesion operation, in that the gear wheel rotates freely where the toothed rack is not present. If the machine works in this way on the rack section, the gear wheel runs into the rack by means of the known rack entrances, and both mechanisms work together. ■ In order to allow the gearwheel to work alone on longer rack lengths and to be able to switch off the adhesion mode, a mechanism is attached between the carrying wheel axis and the driving wheel axis, consisting of the shaft w with lever and support plates, which rotates when pulled from the driver's cab and thereby the The drive axle sleeve with the drive axle and the rollers R lifts a few millimeters from the support wheels and rests on the support axle sleeve, whereby the contact between roller R and support wheel r ceases and the gearwheel ζ manages the movement solely by means of the rack. 9 to 12 show this device on an enlarged scale. The gear wheels themselves are expediently provided with a separate gear rim bandage p, FIG. 11, into which the teeth e 'are milled and which can easily be replaced; they are fastened by means of clamping rings. The boiler of these locomotives is to be arranged in such a way that with the strong variations of inclinations and inclines no parts are temporarily exposed to water, and that the water level above the highest point in contact with fire is independent of the inclination. (Figures 13 to 16). The backward sloping firebox has vertical rows of tubes. the boiler itself is conically widened towards the front and the pipes are arranged in horizontal rows at the front. No parts in contact with fire are exposed within the level limits a α and β β. So that the water does not run on the slope into the front boiler room, which would be larger than the rear one, and thereby expose fire-touched parts, this front room is made smaller by a watertight room d, which communicates directly with the cathedral.

Claims

Patent claims:., For combined adhesion and gear locomotives:

1. The connection of the usual drive wheels with the gear wheels by means of a balancer α α or by means of two balancers bb in such a way that the gear wheel always remains at the same height above the upper edge of the rail.

2. The connection of several toothed driving wheels on a locomotive by vertical differential levers vv and V ₁ , Figs. 4, 5, 6 and 9 connected with pull and push rods, in such a way that the tooth pressure of the individual teeth, even with unequal division the rack is always distributed in a definite, intended size, and that it is. their axes radially, Fig. 6, can provide.

3. The combination of friction drive wheels R for adhesion operation and toothed drive wheels ζ for tooth operation with approximately the same number of revolutions, Fig. 1.

4. The same combination with the attachment of friction drive wheels R and gearwheel ζ on one and the same axis, as shown schematically in FIGS. 2, 3, 4 and 5 and in detail in FIGS. 9 to 12.

ζ. The attachment of a lifting mechanism for the adhesion drive wheels, consisting of the shafts ww with levers and support plates under the drive axle bushings, Fig. 6, 8, 9 and 10, in order to work with the gear wheel mechanism alone during longer rack and pinion travel.

6. In the case of drive gears, the connection of the exchangeable ring gear ρ with the wheel disk z by means of clamping rings k, FIG. 11.

In addition 6 sheets of drawings.