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Anfahrvorrichtung für Lokomotiven u. dgl. mit frei fliegender Kolbenschiebersteuerung.
Die Erfindung bezweckt die Ausbildung der Steuerung mit frei fliegenden Kolbenschiebern
nach Patent 315468 als Anfahrvorrichtung für Lokomotiven, bei der die außen
liegenden Schäfte der EinlaßkolbenSChleber durch ein mittels Organe gesteuertes
Druckmittel beaufschlagt werden können. Sie besteht im wesentlichen darin, daß die
Steuerung der Druckmitteleinlaßventile jedes Zylinders durch um 18o° zueinander
versetzte Exzenterpaare und daran angeschlossene Schwinghebel erfolgt, die auf einer
exzentrisch gelagerten Achse angeordnet sind und durch Verdrehung derselben aus
der einen in die andere Endstellung die Druckmitteleinlaßventile wechselweise für
@'or- und Rückwärtsgang der Maschine umstellen. Diese Ausbildung besitzt neben einer
einfachen Bauweise den Vorteil, daß sie mit allen ihren Teilen auf dem Führerstand
der Maschine angebracht werden kann, so daß alle Organe sich stets im Sicht- und
Handbereich des Führers befinden und Störungen in der Wirkungsweise leicht und schnell
behoben werden können. Außerdem entspricht die vorliegende Anordnung den Konstruktionsvorschriften
für Lokomotiven besser als eine andere Ausführungsform, bei der die eigentliche
Anlaßvorrichtung im Lokomotivrahmen angebracht und daher nur schwer zugänglich war.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt. Fig. i zeigt die Gesamtanordnung an der Lokomotive in Seitenansicht,
Fig. a in Draufsicht, Fig.3 die Anlaßvorrichtung im Längsschnitt, Fig.4 in der Draufsicht,
Fig. 5 im Querschnitt nach A-B der Fig. 3, Fig. 6 im Querschnitt nach C-D der Fig.
3, Fig. 7 in Stirnansicht und I# ig. 8 .den Kupplungshebel und die Kupplungsmuffe.
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Die dargestellte Anlaßvorrichtung ist für eine Dreizylindermaschine
bestimmt. beinentsprechend gehen von dem Druckmittelgehäuse i, dem die Druckluft
durch eine Leitung z zugeführt wird, sechs Druckmittelleitungen 3 bis 8 aus, von
denen jeweils die Leitungen 3 und 6, q. und 7, 5 und .8 für den entsprechenden Zylinder
zusammengehören und zu. den außen liegenden Schäften der Einlaßkolbenschieber ihres
Zylinders führen. In dem Druckmittelgehäuse i ist über jeder der Druckmittelleitungen
3 bis 8 ein Schieberventil _ gelagert, das aus zwei zusammenhängenden, sich in einer
Hülse g führenden Kolben io, i i besteht. Von diesen ist der Kolben io an seiner
Rückseite als Ventilkegel io' ausgebildet, welcher seinen an der Hülse vorgesehenen
entsprechend ausgebildeten Ventilsitz g' hat. Die Hülse 9.besitzt zwei Reihen Ein-
und Ausströmöffnungen 12 bzw. 13, die in Ringkanäle 14 bzw. 15 des Druckmittelgehäuses
münden.
An den Ringkanal 14 ist das Druckmitteleinlaßrohr 2 angeschlossen, während der Ringkanal
15 durch Öffnungen 16 mit dem Freien in Verbindung steht.
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Die Steuerung der Druckmitteleinlaßschieber geschieht durch auf einer
exzentrisch gelagerten Welle 17 lose sitzende Schwinghebel 18, .die mit ihrem einen
Arm an Exzenter ig angeschlossen sind, während ihr anderer Arm durch entsprechende
Einstellung der Welle 17 in lose Berührung mit den Schieberventilen gebracht werden
kann. Die Exzenter i9 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 2o in der Weise, daß die
zusammengehörigen Exzenter jedes Zylinders um i8o° gegeneinander versetzt sind und
die einzelnen Exzenterpaare jedes Zylinders den entsprechenden Kurbelstellungen
ihres- Zylinders entsprechen.
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Der Antrieb der @Exzenterwelle 2o erfolgt zweckmäßig von der letzten
Maschinenachse 21 aus mittels einer Gegelnkurbel22, einem Kegelradgetriebe 23, einer
Welle 24 und einem Kegelradgetriebe 25. Das Triebrad des letzteren ist nicht fest
auf der Welle 24 , angeordnet, sondern auf einer Hülse 26 befestigt, die lose auf
der Welle 24 sitzt und mit dieser durch eine in der Höhenrichtung verstellbare,
aber gegen Drehung gesicherte Kupplungsmuffe 27 gekuppelt werden kann. Die Kupplungshülse
26 besitzt zu diesem Zweck zwei um i8o° gegeneinander versetzte Klauen 26' und :26",
von denen die erstere die Kupplung für den Vorwärtsgang, die letztere die Kupplung
für den Rückwärtsgang bewirkt. Diese Klauen können durch achsiale Verschiebung der
Kupplungsmuffe 27 mit der Klaue 27' in oder außer Eingriff gebracht werden. Die
achsiale Verschiebung der Kupplungsmuffe aus der Mittelstellung in die Vorwärts-
oder Rückwärtsanfahrstellung wird durch einen sie gabelförmig umfassenden Schwinghebel
28 bewirkt, der sich init seinem freien Ende in einer spiralförmig verlaufenden
Kurvennut 29 einer auf der Welle 17 angeordneten Kurvenscheibe 30 führt.
Durch Verdrehung der Scheibe 3o aus der Mittellage in die eine oder andere Endstellung
wird der Stellhebel 28 ausgeschwungen und dadurch die- Kupplungsmuffe 27 in die
entsprechende Kupplungsstellung gehoben oder gesenkt.
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Die Welle 17 sowohl wie die Welle 2o tragen an der Außenseite je ein
Handrad 31 bzw. 32 (Fig.7), mittels denen diese Wellen verdreht werden können.
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. Die Wirkungsweise der Anlaßvorrichtung ist die folgende: Es sei
angenommen, das Exzenter i9 für die nach der Kolbenvorderseite führende Druckmittelleitung
7 nehme die in Fig. 5 dargestellte Lage ein, und die Welle 17 sei so eingestellt,
daß der Stellhebel 28 der Kupplungsmuffe 27 sich in der in Fig. 6 dargestellten
Mittellage befindet. In dieser Stellung ist die Welle 17 in einer solchen exzentrischen
Lage, daß die Schwinghebel 18 außer Berührung mit den entsprechenden Druckmitteleinlaßschiebern
sich befinden. Das .die nach der entsprechenden Kolbenrückseite führende Druckmittelleitung
4 steuernde Exzenter ig nimmt gegenüber dem ersteren eine um 18o° versetzte Lage
ein, und dementsprechend ist sein Schwinghebel 18 in der in Fig. 5 strichpunktiert
angegebenen Weise gegenüber dem ersten Schwingliebel versetzt. Wird nun mittels
des Handrades 31 die Welle 17 so verdreht, daß die Kurvenscheibe 30 sich
in der Pfeilrichtung der Fig..6 bewegt, so wird die Kupplungsmuffe 27 gehoben, und
ihre Klaue 27' kommt in Eingriff mit der entsprechenden Klaue der Hülse 26'. Die
Kupplung .des. Kegelradgetriebes 25 mit der Exzenterwelle 2o ist dadurch hergestellt.
Gleichzeitig mit dieser Bewegung hat aber auch eine exzentrische Verstellung der
Welle 17 stattgefunden. Bei dieser Verstellung ist der Schwinghebel des die Druckmittelleitung
4 steuernden Exzenters 19
nach einwärts bewegt worden und hat dabei seinen
Druckznitteleinlaßschieber nach rechts verschoben, so daß der Kolben io die Druckinitteleinlaßöffnungen
12 freigibt, während der andere Kolben i i die Druckmittelauslaßöffnungen 13 abschließt.
Es kann nunmehr Druckluft aus der Leitung :2 zwischen den Ventilflächen g' und i
o' hindurch in die Druckmittelleitung 4 gelangen und den Einlaßkolbenscliieber der
Zylinderrückseite so verstellen, daß Dampf hinter den Zylinderkolben tritt und den
Kolben verschiebt. Die Maschine erhält dadurch Antrieb in der Vorwärtsrichtung,
Durch das Kupplungsgetriebe 22 bis 25 wird die Exzenterwelle 2o im gleichen Sinne
angetrieben, wobei sich die Exrenter entsprechend verstellen. Sobald die Kurbel
I (Fig.5) sich um 9o° gedreht hat und in ihre vordere Totlage gekommen ist, bat
der die Druckmittelleitung 7 für die Kolbenvorderseite steuernde Schwinghebel 18
sein zugehöriges Druckmitteleinlaßventil so weit verschoben, daß nunmehr dessen
Einlaßkanäle geöffnet und die Druckmittelauslaßkanäle geschlossen sind. Es kann
nunmehr auch Druckluft in die Druckmittelleitung 7 und nach dem Einlaßkölbenschieber
.der Zylindervorderseite gelangen und diesen verstellen, so daß der Dampfeinlaß
in die Zylindervorderseite geöffnet wird. Während dieser Bewegung hat gleichzeitig
der Schwinghebel der Druckmittelleitung 4 sich von seinem zugehörigen Druckmitteleinlaßkolben
entfernt, und der letztere hat sich unter der Wirkung des -vor ihm herrschenden
Druckes nach.links verschoben,
so daß seine Ventilkegelfläche io'
auf ihren Sitz g' zu liegen kommt und die weitere Zufuhr von Druckluft nach der
Druckmittelleitung wieder verschließt. Dieser Vorgang wiederholt sich für die jeweils
folgenden Kurbeln in gleicher Weise, so daß also die jeweils günstigsten Steuerseiten
der einzelnen Zylinder nacheinander in Wirkung treten. Ist so die Steuerung auf
richtiges Arbeiten eingestellt und die Maschine im Gang, so kann der Führer durch
Verdrehung der Welle 17 mittels des Handrades 31 in die Anfangslage der Fig. 5 zurück,
die Anfahrvorrichtung ausschalten und die Steuerung sich selbst überlassen. Gleichzeitig
mit dieser Ausschaltung führt auch der Stellhebel28 die Kupplungsmuffe 27 wieder
in ihre Mittelstellung zurück, so daß auch die Exzenterwelle 2o stillgesetzt wird.
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Sinngemäß arbeitet die Anlaßvorrichtung heim Einschalten auf. Rückwärtsfahrt.
Hierbei wird die Welle 17 in der entgegengesetzten Richtung aus ihrer Mittellage
verdreht, so daß der Stellhebel 28 die Kupplungsmuffe 27 nach unten führt und deren
Klaue 27' in Eingriff mit der entsprechenden Klaue der Hülse 26" gelangt. Die zugehörige
Kurbelstellung des Exzenters für die Druckmittelleitung 7 ist jetzt gegenüber der
in Fig. 5 dargestellten um i8o° gedreht. Das Exzenter, das die Druckmitteleinlaßleitung
4 steuert, stellt den hinteren Einlaßschieber auf Dampfeinlaß und die Maschine kann
nunmehr in der Rückwärtsrichtung anfahren.
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Steht die Kupplungsmuffe 27 beim Einrücken aus irgendeinem Grunde
nicht richtig, so kann sie durch einfaches Drehen der Exzenterwelle 2o mittels des
Handrades 32 in die richtige Lage gebracht werden. Damit ein ungewolltes Einrücken
nicht stattfinden kann, ist die Achse 24 durch Feder und Rast gesichert. Die Sicherheit
könnte noch weiter erhöht werden, indem man einen von Hand einzulegenden Stecker
o. dgl. vorsieht.
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Die Einstellung der Regelorgane beim Einschalten der Anfahrvorrichtung@
erübrigt sich, da die Füllung .der Maschine durch die Ex.. zenterbew egung der Anfahrvorrichtung
von selbst auf fast ioo Prozent eingestellt ist.