DE337678C - Zusatzmotor fuer Lokomotiven - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Zusatzmotor für Lokomotiven.

Der Zusatzmotor sitzt in einem besonderen. Gestell, daß am Lokomotivenrahmen angehängt ist,, und er treibt eine Achse an, die für gewöhnlich! nicht als Triebachse dient, beim Anfahren jedoch, oder beim Auffahren auf Steigungen als Triebachse mit Verwendung findet. Hat die Lokomotive dann eine

ίο bestimmte Geschwindigkeit erreicht, so findet mit der Herstellung dieser Geschwindigkeit auch die Abstellung des Zusatzmotors statt. Diese Abstellung oder Abschaltung kann entweder durch Ausschiwinigung des Steuerhebels für die Lokomotive erfolgen, oder aber sie kann selbsttätig stattfinden, beispielsweise unter dem Einfluß eines Reglers. Die Einrichtung der Dampfmaschine auf dler Lokomotive selbst wird durch' die Beifügung des Motors in keiner Weise beeinflußt. .Si!a erfordert nur zusammenisätzige Röhren zur Zuführung des Dampfes für dien Motor und die Einfügung eines Ventilsystems zur Überwachung des Motors. Dieses Ventilsystem wird teilweise von dem Steuerhebel der Lokomotive und zum Teil durch, den Hauptventilhebel beherrscht. Infolge dieser Anordnung können die bekannten Lokomotiven zum Einbau des Zu'Satzmotors umgeändert werden, ohne asotdere wesentliche Änderungen zu benötigen.

Da der Zusatzmotor eine Achse antreibt,

die für gewöhnlich nur einen Teil des Lokomotivgiewichtes trägt, ohne als Triebachse zu dienen, so brauchen auch die Achsen der Lokomotive nicht verstärkt zu werden. Die Verteilung der Antriebskraft in der erwähnten Weise macht es fernerhin¹ unnötig¹, die Schienen, den Oberbau oder die Brücken der Bahnstrecke zu verändern.

Moderne Lokomotiven sind mit einem Luftkessel ausgerüstet, und die Druckluft dient auch in vorliegendem Fall zur Einschaltung des Zusatzmotors auf die betreffende Achse des Lokomotivengestelles. Ferner dient dfe Druckluft auch zur Veränderung von Teilen bestimmter Ventile, durch¹ welche dem Zusatzmotor der Dampf aus dem Kessel überführt wird. Der Luftdruck im diesen Behältern beträgt ungefähr 10 kg je Quadrat-Zentimeter und bietet demnach' keine Schwierigkeiten beim Betrieb des Zusatzmotors. Auch ist zur Ein- und Abschaltung des Motors selbst stets mur ein geringer Betrag der Druckluft erforderlich, und¹ dies ergibt den weiteren Vorteil, daß selbst bei Einschaltung des Zusatzmotors eine wesentliche Änderung im Druck der mitgeführten Luft nicht eintritt. Wo dies jedoch wünschenswert erscheint, kann ein besonderer Kessel für die Luft zur Steuerung des Zusatzmotors mitgeführt werden.

Fig. ι zeigt eine Lokomotive mit dem Zusatzmotor.

Fig. 2 und 3 sind) Schnittansichten von Ventilen zur Steuerung des Zwsatzmotors in größerem Maßstabe.

Fig. 4 ist eine schematische Schnittansieht der Zusatzmotorsteiuerung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Gestell des Zusatzmotors und auf den Motor und sein Vorgelege.

Fig. 6 zeigt den Motor und das Vorgelege teilweise in Draufsicht und teilweise im einem wagerechten Schnitt.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht durch das Vorgelege.

Fig. 8 stellt ein Kulissensteuer für den Zusatzmotor dar.

Fig. 9 bis 12 sind Schnittansichten nach 9-9, io-io, ii-ii und 12-12 der Fig. 6. Der Kessel 1 der Lokomotive hat den Dampfdom 2, von dessen Innenraum die Röhre 3 zu den Hauptzylinder^ der Lokomotive führt. Ein Ventil 76 (Fig. 4) im Innern dfes Dampfdoms beherrscht diese Röhre, und ein Gestänge JJ führt von diesem Ventil zum Standplatz des Lokomotivführers, wo ein Ventilhebel 78 angebracht ist.

Die Hauptantriebsräder 5 werden _ in bekannter Weise durch eine Pleuelstange gedreht, und vor ihnen befindet sich ein Gestell mit den Rädern 6 zur Unterstütziiirug der Zylinder 4. Das Gestell 8 für den Zusatzmotor wird von den Rädern 7 getragen, die für gewöhnlich nicht als Triebrädler dienen. In diesem Gestell 8 befindet sich ein zweites oder Untergestellig'mit Lagern 10, die die Achse 11 der Räder umfassen.

Der Zusatzmotor besteht aus den Zylindern 13 mit den Kolben 14, die durch die Kolbenstangen an die Pleuelstangen Ιζ angeschlossen sind, und diese Pleuelstangen führen zu einer Vorgelegewelle 16, welche in passenden Rädern des Untergestelles 8 Unterstützung findet. Ein Doppelsatz von Zahnrädern 17 auf dieser Welle befindet sich im beständigen Eingriff mit entsprechend aiusge-'biildeten Zahnrädern 18 am äußeren Ende einer Kurbel 19, deren inneres Ende lose auf der'Welkrio schwingt; das äußere Ende dieser Kurbel" 19 ist an einen" Kniehebel angeschlossen. Dieser Kniehebel besteht aus den aneinaniderigelenkteni Armen 20 und 21, die vermittels des Zapfens 22 aneinander befestigt sind. Der Zapfen durchsetzt ein Auge 23 am" Kopfende einer Stange 24, die an ihrem Fußende den Kolben 25 in dem kleinen Druckliuftzylinder 26 verschieben kann. Für gewöhnlich wird dieser Kolben gegen· das unterer Ende des Zylinders 26 diurch die Feder 27 hingedrängt, und bei dieser Stellung nehmen die Kniehebelglieder die in "Fig. 7 gestrichelt angedeutete Lage ein. Die Zahnräder 18 sind in dieser Lage nicht im-Eingriff auf die Zahnräder 28 der Achse 11 für die Rätter 7. Bei Zuströmung von Druckluft durch Röhre 56 in den kleinen Zylinder 26" wird der Kolben 25 nach' oben gedrängt, das Kniehebelgelenk wird gestreckt, und der Eingriff auf die Zahnräder 28 wird hergestellt.* Bei Abschaltung der Druckluft gehen die Teile unter dem Einfluß der Feder 27 wiederum auf die ursprüngliche Lage zu- ! rück.

Fig. 8 zeigt eine bekannte Kulissensteuerung für den Zusatzmotor. Auf der Vorlegawelle 16 sind Exzenterscheiben 30 in Verbindung mit einer Kulisse, in der sich in bekannter Weise ein Stein führt. Von diesem Stein geht eine Stange zum Ventilschieber 31 des Zusatzmotors, und die Lage der Kulissen kann durch Aussehwingung des Winkelhebels 32 geändert werden.

Dieser Winkelhebel ist in bekannter Weise mit dem Steuerhebel auf dem Stand des Lokomotivführers verbunden·, und der Steuerhebel selbst dient auch zur Umstellung der Ventilschieber für die Hauptzylinder.

Nach Fig. 4 ist dieser Steuerhebel 33 bei 34 unterstützt und! besitzt eine Klinke zum Eingriff auf die' Zähne eines Quadranten. Wird' der Hebel nach vorn geworfen und bis zum Ende seiner Bewegung hingedrückt, so findet in bekannter Weise die Dampfzufuhr auf der ganzen Hublänge" der Hauptkolben statt. Der Hebel 33 wird in diese Stellung bewegt beim Anfahren der Lokomotive; wird der Hebel ganz an das entgegengesetzte Ende geworfen, so fährt die Lokomotive rückwärts. Nach dieser Einstellung dfes Steuerhebels 33 bewegt der Führer den Hebel 78 und läßt Dampf in dile Zylinder einströmen. Die Bewegung des Steuerhebels gegen das Ende dieser Bahn hin bringt einen Stift 33°· in Anschlag auf Klinken 35, die die Hebelbewegung begrenzen. Diese Begrenzung findet statt, noch: ehe der Hebel so weit gegangen ist, daß dadurch der Zusatzmotor ausgeschaltet wird. Die beiden Klinken 35 stehen durch' eine¹ Stange 36 in. Verbindung, und zwar ist diese Stange an beide Klinken in Punkten angelenkt, die mit Bezug auf den Schwingpunkt der Klinken entgegengesetzt verlegt sind. Der eine Befestigunigspunkt liegt tmter dem Schwingpunkt, der andere über dem Schwingpunkt. Durch die Feder 37 wenden beide Klinken für gewöhnlich in Begrenizungsstellung gedrückt, soll jedoch für die Fahrt nach vorwärts oder rückwärts die Begrenziingsklinke zur Einschaltung des Zusatzmotors entfernt werden, so tritt der Führer auf den Fußhebel 38, der durch die Stange 39 an die eine Klinke 35 angeschlossen ist und zieht dadurch beide Klinken nach abwärts.

Über dem Quadranten befindet sich eine abgebogene Stange 40 mit einem Schwingzapfen bei 41. Durch Eintritt des Hebels 33 in eine Lage_% über die gewöhnliche Begnenzungsstelle hinaus wird diese Stange angestoßen und dadurch das erste Ventil Ä zur Steuerung des Zusatzmotörs in Betrieb ge_r setzt. . ^: -

-Nach Fig, 2 -umfaßt das Steuerventil A ein Gehäuse 42 mit einem höhlen Kolben-43, dessen Ansatz nach außen ragt und in Eingriff mit einem Ende der Stange 40 liegt. Ein in diesem Hohlkolben gleitbarer Dkh'tkolben 44 steht unter dem Einfluß der Feder 45, die das Bestreben hat, ihn nach rechts zu drücken. In einer Buchse 46 des Ventilgehäuses gleitet das Ventil 47, das an beiden Enden Ventilköpfe besitzt. Durch die Feder 48 wird dieses Ventil mit seinem rechten Kopf in Verschlußstellung gedrängt, so daß also der linke Kopf von seinem Sitz abgehoben ist. Die Kammer, in. welcher sich der linke Kopf befindet, steht durch die öffnung 49 mit der Außenluft in Verbindung, und es ist deshalb auch die Mittelkammer 50 mit Luft von gewöhnlichem Druck gefüllt. Die Kammer 51 jedoch am rechten Ende des Ventilgiehäuses steht durch die Röhre 52 in Verbindung mit 'dem Windkessel 53 (Fig. 4), und die Druckluft hat' demnach das Bestreben, die Wirkung der Feder 48 zu unterstützen und das Ventil 47 mit seinem rechten Kopf auf dem Sitz festzuhalten.

Bei Entfernung dler Klinke 35 aus ihrer begrenzten Stellung und bei Einwurf des Hebele 33 in die Endlage drückt der Hebel unter Vermittlung der Stange 40 gegen den Ansatz des Kolbens43, so daß der linke Kopf des Ventils 46 nachgiebig auf seinen Sitz hingedrückt wird und dadurch die Kammer 50 von der Außenluft abgeschlossen wird!. Gleichzeitig wird dler Druckluft in der Kammer 51 infolge Verschiebens des Ventils 47 der Zutritt zur Kammer 50 gestattet. Von dieser Kammer aus geht eine Röhre 54 nach oben. Ein Zweig 56 dieser Röhre führt zum Druckluf tzylinder 26, wie oben erwähnt, und die Druckluft in diesem Zylinder des Ventils B (Fig. 4) drängt den Kolben 25 nach oben, streckt dadurch das Kniehebelgelenk und¹ wirft die Zahnräder 18 in Engriff auf die Zahnräder 28 der Achse 11, so daß diese Achse nunmehr zu einer zusätzlichen¹ Triebachse wird.

- Der andere Zweig 57 der Röhre 54 geht zum Ventil C (Fig. 3), das aus dem Gehäuse 58 besteht, und die Röhre mündet dort in dlie· Kammer 59 des Gehäuses. Auch hier steht ein Doppelkopfventil 60 unter dem Einfluß der Felder 61, deren Wirkung durch Eintritt der Druckluft unterstützt wird¹, damit so dieses Ventil mit seinem linken Kopf fest j auf den, Sitz gedrängt wird. -Die Zwischenkammer 62 steht jedoch mit der Außenluft im Verbindung, da der letzte Kopf des Ventils vom Sitz abgehoben ist. Von dieser Kammer 62 aus führt eine Röhre 64 zu dem Zylinder 65. (Fig. 4), in welchem sich ein Kolben 66 unter dem Einfluß der Feder 67 j befindet, so daß-dieser Kolben für gewöhnlich j die in- Fig. 4 gezeigte Stellung einnimmt.
Das untere Ende der Kolbenstange 68 ist ^: gelenkig aln die Wippe 69 angeschlossen, deren anderes Enidle die Spindel 70 eines Ventils 71 im Gehäuse y2 für die Röhre 73 ; trägt. Dieses Duirchgangsventil beherrscht dien Zutritt des Dampfes zum Zusatzmotor, und die Röhre selbst hat ihre Einlaßöffnung im Dampfdom des Kessels.

Um nun die Durchströmung des Dampfes durch Ventil 72 von der Gegenwart dies Dampfes in der Röhre 3 für die Hauptzylinder zugänglich zu machen, führt eine Röhre 74 von dieser Dampfröhre 3 zu einer Kammer des Ventils C. Die Röhre 74 zweigt von der Röhre 3 hinter dem Hauptventil 76 ab, und die Dampfzufuhr zum Zusatzmotor kann also nie stattfinden, ehe das Ventil 76 geöffnet worden ist. In dieser Kammer des Ventile C befindet sich der Kolben 75 unter dem Einfluß einer Feder 77, die ihn für gewöhnlich bis nahe gegen das Ende der Kammer drückt. Der Kolben besitzt in seinem Innern einen von der Feder 78 beherrschten Anschlag j6^a in Gegenüberstellung mit dem Kopfe des Ventils 60. Trotz der Feder 78 befindet sich jedoch dieser Anschlag stets in einem Abstand, vom Ventilkopf, solange go Dampf nicht durch die Röhre 74 eintritt. Sollte aber während der Fahrt Dampf durch Röhre 74 strömen, so wird bei Anstoß des Anschlages j6^a auf das Ventil 60 ersterer entgegen der Spannung der Feder 78 nach abwärts· gedrückt, da¹ die Feder 61 stärker ist als die Feder 78. Bei Zulassung von Volldampf zu den Hauptzylindern, d. h. beim Anfahren der Lokomotive oder beim Auffahren auf Steigungen, ist jedoch die Hublänge des Kolbens 75 so groß, daß der Anschlag 76"· das Ventil 60 auf seinen Sitz rechts drückt und dadurch die Kammer 62 von der Außenluft drängt, um sie der Druckluft, die dann in- der Kammer 59 vorhanden ist, zugänglich ziu machen. Diese Druckluft strömt durch die Röhre 64 und führt unter Vermittlung des Kolbens 66 zur Öffnung des Ventils 71, damit erst jetzt dem Zusatzmotor Dampf übermittelt wird.

Nach dem Anfahren der Lokomotive wirft der Führer den Steuerhebel 33 für gewöhn- · Hch etwas zurück, um die Admissionsperiode für die Hauptzylinder zu verkürzen. Dadurch wind der Zusatzmotor natürlich sofort abgeschaltet..

Die; Feder 48 im Ventil A drängt das Ventil 47 sofort auf seinen Sitz rechts, und die Kammer 50 entleert sich gleichzeitig durch die-öffnung 49. Auch dlie Röhren 54, 56 und 57 werden dadurch entleert, so daß das Kniehebelgelenk abgeknickt wird und die Zahn-

räder Ϊ8'außer Eingriff auf die Antriebsräder j 28 treten. Durch Entleerung der Kammer'59 im Ventil C wird auch die Kammer 62 und \ damit die Röhre 64 sowie der Zylinder 65 j luftleer, so daß die Feder 67 den Kolben 66 , hochträgt, das Ventil 71 aber in Versehlußstellung " wirft und weitere Dampfzufuhr zum Zusatzmotor absperrt. Dieser Vorgang , findet selbst dann statt, wenn der Kolben 75 ■ des Ventils C sich ziemlich weit nach links "j verschoben haben sollte und unter dem Ein- ^: nuß des aus der Röhre 74 zuströmenden Dampfes in dieser Stellung bleiben sollte. , Wenn sich die Lokomotive einer Steigung nähert, so wirft der Führer den Hebel in die j Endstellung, nachdem' er durch einen Tritt auf den Fußhebel 38 die Begrenzungsklinke j gesenkt hat. Während der Fahrt dreht sich ! der Zahnrädersatz 28 mit der Achse 11, j und- es niuß deshalb der richtige Eingriff zwischen den Zahnrädern 18 und 28 ohne j jede Unterbrechung stattfinden. Der Kolben j 75 Im \^rentil C befindet sich in diesem Zeitpunkt schon nahe dem linken Ende der Kam- i mer (Fig. 3), und es geht deshalb auch nicht I ein Augenblick verloren in der Verschiebung dieses KolbeniS, er führt nur eine ganz kurze Endbewegung aus, die dazu dient, das Ventil 60 rechts auf seinen Sitz zu drücken und der Druckluft in der Kammer 62 die Einstellung des Ventils 71 zu gestatten.

Die Verbindung des Steuerhebels 33 mit dem Gestänge zur Ein- und Abschaltung des Zusatzmotors ist hier nur beispielsweise angegeben; irgendein anderer beweglicher Teil zur Überwachung der Lokomotive kann dem gleichen Zwcek dienen.

Claims (10)

Patent-Anspruch E:

1. Zusatzmotor für Lokomotiven, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (33) für die Lokomotive dazu benutzt wird, um in einer bestimm-'ten Stellung die Betriebsflüssigkeit (Dampf oder Druckluft o. dgl.) dem Zusatzmotor zuzuführen, vorausgesetzt, daß '-; eine vom Fuhrer beherrschte Hauptantriebsvorrichtung (76) dem Hauptmotor

(4) der Lokomotive diese Betriebsflüssigkeit übermittelt.

2. Zusatzmotor für Lokomotiven nach • Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (33) für den Zusatzmotor unter Vermittlung von Druckluft, die in bekannter Weise auf dem Zug mitgeführt wird (Behälter 53), die Einschaltung des Zusatzmotors (13) auf das Getriebe der Lokomotive besorgt und auch j'enes Ventil (71) durch Druckluft beeinflußt, durch welches die Betriebs-

flüssigkeit dem Zusatzmotor zugeführt ' wird.

3. Zusatzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung (32, 30) für den Hauptmotor (4) der Lokomotive zum Vor- ader Rückwärtsfahren mit dem Zusatzmotor (13) derart verbunden ist, daß dieser Zusatzmotor auch auf die Lokomotive im Sinne des Hauptmotors einwirkt.

4. Zusatzmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Untergestell (8) den Zylinder (13) trägt und selbst wieder von Rädern (7) getragen wird, die für gewöhnlich nur zur Unterstützung dies Gewichts der Lokomotive dienen, bei Einschaltung des Zusatzmotors jedoch als Triebräder in Wirkung treten.

5. Zusatzmotor nach Anspruch, 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (33) nach Vorrückung in eine bestimmte Stellung das zwischen Zusatzmotor und Räder (7) des Untergesteiles eingeschaltete Vorgelege (18 bis 28) in, Betrieb setzt, um auf diese Weise die Laiufräder (7) ittt Triebräder umzuwandeln in Abhängigkeit von der Lage der Steuervorrichtung (33").

6. Zusatzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,', daß. zwischen der Steuervorrichtung (33) und dem Druckluftbehälter (53) .des Zuges ein Ventil (A) eingefügt ist, das für gewöhnlich der Druckluft den Zutritt zu anderen Teilen der Vorrichtung verhindert, bei Einwurf der Steuervorrichtung jedoch in eine bestimmte Stelle den Pfad! der Druckluft für die zusätzliche Ventilvorrichtung (B, C) freigibt.

7. Zusatzmotor nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das unmittelbar unter dem Einfluß der Steuervorrichtung stehende \^rentil (A) mit der Außenluft derartig in Verbindung steht, daß bei Abschluß des Ventils jene Leitung (56, 57), die zur anderen ■Ventilvorrichtung (B, C) geht, unmittelbar in die Aiußenkift entleert wird, um so eine plötz- no liehe Abschaltung des Zuisatzmotors herbeizuführen, sobald die Steuervorrichtung aus ihrer ersterwähnten Stellung entfernt wird.

8. Zusatzmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Steuervorrichtung (33) mittelbar beherrschtes Ventil (B) ein Kniehebel-. gelenk (20, 21) überwacht, damit bei-Einwurf der Steuervorrichtung in eine bestimmte Stellung durch die in das Ventil (B) eingeführte Druckluft das· Knie-

hebelgelenk gestreckt und das Vorgelege am Ende dieses Kniehebelgelenks eingeschaltet wird.

9. Zusatzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung von Druckluft in ein Gehäuse (65) zur Schließung des Ventils (71) für den Zusatzmotor von einem Dampf ventil (C) beherrscht wird, welches seinen Dampf durch die Röhre (74) aus der Hauptleitung zugeführt erhält, damit selbst bei Einwurf der Steuervorrichtung in die bestimmte Stellung ein Anschalten des Zusatzmotors nur dann möglich ist, wenn der Hauptdampf leitung (3) der Lokomotive Dampf zugeführt wird.

10. Zusatzmotor nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Dampf aus der Leitung (74) beeinflußte Kolben (75) des Ventils (C) einen federbeherrschenden Anschlag (y6) trägt, welcher bei Verschiebung des Kolbens nachgiebig auf ein Ventil (62) einwirkt, ohne dieses Ventil in Arbeitsstellung zu bewegen, während bei Einführung des Volldampfes in die Hauptzylinder der Lokomotive durch diesen Kolben die Verschiebung des Ventils (62) herbeigeführt wird, und damit auch der Druckluft der Weg durch die Leitung (64) zur Öffnung des Ventils (71) freigegeben wird, so daß die Einschaltung des Zusatzmotors während der Fahrt der Lokomotive erfolgen kann, sobald die Umsteuerungsvorrichtung (33) in ihre Endlage gedrückt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.