DE361095C

DE361095C - Device for accelerating railroad trains by slowly running internal combustion engines

Info

Publication number: DE361095C
Application number: DEF44564D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Current assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Priority date: 1919-05-07
Filing date: 1919-05-07
Publication date: 1922-10-10

Description

- Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zum Beschleunigen von Eisenbahnzügen durch langsam laufende Verbrennungsmaschinen mit Hilfe von Schwungrädern, durch die die zum Anfahren erforderliche Kraft aufgespeichert werden kann, indem sie von der Antriebsmaschine unter Übersetzung ins Schnelle angetrieben werden.
Beim Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere Lokomotiven durch Verbrennungsmaschinen, besonders Dieselmaschinen, besteht die Schwierigkeit, daß einerseits die Maschine nicht von selbst anspringt, anderseits ein Energiebehälter (Dampfkessel) fehlt, der die zum Anfahren größerer Massen (Eisenbahnzüge) genügende Arbeit leisten könnte. Die üblichen Schwungräder auf den Hauptibetriebswellen vermögen nur wenige Sekunden Anfahrarbeit zu liefern; Diesellokomotiven mit Druckluftspeichern benötigten zum Laden eine besondere Hilfsmaschine von fast gleicher Größe wie die Hauptmaschine. Elektrische Aufspeicherung kommt für Lokomotiven aus Raum- und Gewichtsrücksichten nicht in Frage.- The subject of the invention is a device for accelerating railway trains by slow-running internal combustion engines with the help of flywheels, through which the power required for starting can be stored by being driven by the prime mover under translation into high speed.
When driving vehicles, especially locomotives, by internal combustion engines, especially diesel engines, there is the problem that, on the one hand, the machine does not start by itself, and, on the other hand, there is no energy container (steam boiler) that could do the work that is sufficient for starting larger masses (railroad trains). The usual flywheels on the main operating shafts can only provide a few seconds of start-up work; Diesel locomotives with compressed air accumulators required a special auxiliary machine of almost the same size as the main machine for charging. For reasons of space and weight, electrical storage is out of the question for locomotives.

Im Gegensatz hierzu verwendet die vorliegende Erfindung die in einem anderen Falle bereits vorgeschlagene Arbeitsspeicherung in Schwungmassen, wobei die neue Anordnung getroffen ist, da'ß die !Kraftübertragung durch eine Zahnradübersetzung und durch eine oder mehrere abschaltbare Asynchronkupplungen stattfindet. Die Schwungmassen sitzen auf einer parallel zur Hauptmaschinenwelle liegenden Hilfswelle, die mit der Hauptwelle durch Zahnräder verbunden ist und durch geeignete Asynchron- (oder Schhipf-) Kupplungen nach Bedarf an- und abgeschaltet werden kann. Das Zahngetriebe vollführt dabei zwei Sonderaufgaben. Zuerst den Schwungmassen eine auf das 10 bis i5f ache gesteigerte Geschwindigkeit zu erteilen und danach 10 bis I5mal größere Anfahrmomente zu erzeugen, als bei auf der_ Hauptwelle umlaufenden Massen möglich wäre. Hiernach wird es möglich, z. B. die Anfahrkraft eines Zuges von 5001 Gewicht auf 36 km/Std. Fahrt in einem Schwungrad von nur 41 aufzuspeichern. Das Schwungrad kann durch Handhabung geeigneter Asynchronkupplungen entweder aus der Haupt- 5" maschine oder aus der Wucht des zu bremsenden Zuges geladen werden.In contrast, the present invention uses that in another case already proposed working storage in centrifugal masses, with the new arrangement What is struck is that the power transmission is carried out by a gear ratio and by an or several disconnectable asynchronous clutches takes place. The flywheels sit on an auxiliary shaft lying parallel to the main engine shaft, which runs through with the main shaft Gears is connected and by suitable asynchronous (or Schhipf) clutches after Can be switched on and off as required. The toothed gear performs two special tasks. First of all, the centrifugal masses have a 10 to 15-fold increased speed to be granted and then 10 to 15 times greater To generate starting torques than possible with masses rotating on the main shaft were. After that it becomes possible, e.g. B. the starting force of a train of 5001 weight at 36 km / h Save ride in a flywheel of only 41. The flywheel can be made either from the main 5 " machine or from the force of the train to be braked.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Abb. 1 zeigt die auge- meine Anordnung der Gesamtanlage. Abb. 2 ist ein Schnitt durch eine vereinfachte Ausführungsform. Abb. 3 und 4 zeigen im Schnitt schematische Darstellungen von elektrischen und hydraulischen Asynchronkupplungen. The subject of the invention is shown schematically in several exemplary embodiments in the drawing. Fig. 1 shows the eye my arrangement of the entire system. Fig. 2 is a section through a simplified embodiment. Fig. 3 and 4 show in section schematic representations of electrical and hydraulic asynchronous clutches.

Das einfachste Ausführung&beispiei gibt Abb. ι. In ihr bedeuten 1 die Verbrennungsmaschine, 2 die Hauptwelle, 3 bzw. 4 das große und das kleine Zahnrad, 5 die Hilfswelle, 6 das Schwungrad, 7 eine abschaltbareThe simplest design & example is given in Fig. Ι. In it, 1 means the internal combustion engine, 2 the main shaft, 3 or 4 the large and small gear, 5 the auxiliary shaft, 6 the flywheel, 7 a disengageable

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Asynchronkupplung, vorzugsweise elektrischer oder hydraulischer Art, und 8 eine lösbare Kupplung beliebiger Bauart.Asynchronous clutch, preferably electrical or hydraulic type, and 8 a releasable one Coupling of any type.

Soll bei stehender Lokomotive die Masse 6 zum Anfahren des Zuges »geladen« werden, so wird 8 ab-, 7 angeschaltet und die Hauptmaschine allmählich auf Leistung gebracht; nach dem Laden kann 7 abgeschaltet und i, 3, 4 so lange stillgesetzt werden, bis der Zug anfahren soll. Nebenbei ergibt sich der Vorteil, daß nun 1 aus der Wucht von 6 (durch Wiedereinschalten von 7) wieder angedreht werden kann. Nach Einrücken von 8 setzt sich der Zug in Bewegung, überwiegend auf Kosten von 6, »ber auch regelbar unterstützt von i. Infolge der Verzögerung von 5, 6 und Beschleunigung des Zuges, d. h. auch von 1, 2, 3, 4 wird der Schlupf (Drehzahlunterschied) von 4 gegen 5 immer geringer. Ist endlich die dem Synchronismus von 4 und 5 entsprechende Fahrtgeschwindigkeit erreicht, so wird 7 abgekuppelt und die weitere Beschleunigung des Zuges von 1 allein übernommen.If the mass 6 is to be "loaded" to start the train when the locomotive is at a standstill, 8 is switched off, 7 switched on and the main engine is gradually brought up to power; after loading, 7 can be switched off and i, 3, 4 can be stopped until the train should approach. In addition, there is the advantage that now 1 out of the force of 6 (through Switching on again from 7) can be turned on again. After indenting 8, sets the train is in motion, mostly at the cost of 6, »over also controllably supported from i. As a result of the deceleration of 5, 6 and acceleration of the train, i. H. also from 1, 2, 3, 4, the slip (speed difference) from 4 to 5 becomes less and less. Is finite reaches the driving speed corresponding to the synchronism of 4 and 5, see above 7 is uncoupled and the further acceleration of the train is taken over by 1 alone.

Zum Bremsen des Zuges kann Schlupfkupplung 7 wieder eingeschaltet und damit das langsam zur Ruhe gekommene Schwungrad 6 mit neuer Anfährenergie geladen werden.To brake the train, slip clutch 7 can be switched on again and thus the Flywheel 6 that has slowly come to rest can be charged with new start-up energy.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die Einrichtung zur Verwirklichung des vorliegenden Verfahrens. Hier ist Schlupfkupplung 7 nicht zwischen 4 und 5, sondern zwischen 2 und 3 angeordnet, und zwar im Innern des großen Zahnrades 3, das hier auf einer Hohlwelle 9 gleichachsig zu 2 sitzt.Fig. 2 shows another embodiment of the device for implementation of the present proceedings. Here slip clutch 7 is not arranged between 4 and 5, but between 2 and 3, and in the interior of the large gear 3, which is here on a hollow shaft 9 coaxially to 2 sits.

Abb. 3 und 4 erläutern Beispiele von zwei mit Vorteil zu verwendenden Schlupfkupplungen. Das Wesentliche derselben ist, daß sie, abgesehen von Schutzgehäusen und Zuführungseinrichtungen für das strömende Medium, nur aus rotierenden Teilen bestehen, d. h. keine feststehenden Reaktionsteile besitzen. Es empfiehlt sich, die Schlüpfung und damit den Energieverlust so klein wie mög-Hch zu wählen.Fig. 3 and 4 illustrate examples of two slip clutches that can be used with advantage. The essence of the same is that, apart from protective housings and feed devices for the flowing medium, consist only of rotating parts, d. H. have no fixed reaction parts. It is advisable to keep the hatching and thus the energy loss as small as possible to choose.

Abb. 3 erläutert eine elektro-dynamische Kupplung, bestehend aus einem Rotor 10 auf \ der einen, und einem Rotor 11 auf der ande- \ ren Welle. Es läßt sich ganz allgemein die · Regel aufstellen, daß eine solche elektro-dy- j namische Kupplung erhalten wird, wenn man | den Rotor irgendeiner Art von Dynapru- ^: maschine oder Elektromotor auf das eine '. Wellenende, den »Stator« auf das andere._v Wellenende setzt und ihn mit diesem mitrotieren läßt. Die Wicklungen können, statt durch Gleichstrom, auch durch Wechselstrom erregt werden, der durch Schleifringe 12, 13 bzw. 17, 18 zugeführt wird.Fig. 3 illustrates an electro-dynamic clutch, comprising a rotor 10 on \ one, and a rotor 11 on the ren On the other \ wave. It can be generally set up the · rule that such electro-dy- namic j coupling is obtained when | the rotor some kind of ^Dynapru-: machine or electric motor to the one '. End of the shaft, the "stator" on the other. _v sets the shaft end and lets it rotate with it. Instead of direct current, the windings can also be excited by alternating current which is fed through slip rings 12, 13 or 17, 18.

Abb. 4 zeigt ein einfaches Beispiel einer hydraulischen Kupplung. Durch den Drehzahlunterschied der beiden umlaufenden Rippenkörper 20 bzw. 21, 22 wird eine mehr oder minder geregelte Umlaufbewegung der Hilfsflüssigkeit erzeugt, die die Drehmomente des einen Teils auf den anderen Teil überträgt, ohne daß eine mechanische feste Berührung stattfände. Je vollkommener die Umlaufbewegung der Flüssigkeit gestaltet wird, desto kleiner werden die Abmessungen und die Schlüpfung. Die Flüssigkeit wird durch die Teile 23, 24 und 25 zugeführt und kann zwecks Aussohaltens der Kupplung durch diese Leitung oder einen anderen Auslaß abgeführt werden.Fig. 4 shows a simple example of a hydraulic clutch. By the speed difference of the two circumferential rib bodies 20 and 21, 22 is a more or less regulated rotational movement of the Generates auxiliary fluid that transfers the torques of one part to the other part, without a mechanical firm contact taking place. The more perfect the orbital movement The shape of the liquid, the smaller the dimensions and the slippage. The liquid is through the parts 23, 24 and 25 supplied and can for the purpose of Ausohalten the clutch through this line or another outlet can be discharged.

Die Asynchronkupplung kann sowohl bei 7 wie bei 8 so eingerichtet sein, daß sie zuerst mit Schlupf, zuletzt mit 'Kraftschluß oder Zwangschluß wirkt, um Schlüpfungsverlusie ausschalten zu können. ·The asynchronous clutch can be set up both at 7 and at 8 so that they first with slip, lastly with 'frictional connection or forced connection acts to loss of slippage to be able to turn off. ·

Claims

Patent Claims:

1. Device for accelerating railway trains by slow-moving ones Internal combustion engines, which are provided with the starting force accumulating flywheels, which are from the main shaft the prime mover can be driven by translation into high speed, characterized in that the power transmission by means of a gear ratio and one or more disconnectable asynchronous clutches.

2. Device according to claim 1, characterized in that the back-translated Auxiliary torque from the large gear directly (without using the crankshaft) is passed on to the transmission to the drive wheels.

3. Device according to claim 1, characterized in that the asynchronous clutch is arranged between pinion and flywheel.

4. Device according to claim 1, characterized in that the asynchronous clutch is united with the large gear and a hollow shaft surrounding the main shaft.

For this purpose ι sheet of drawings.