DE388470C - Umsteuervorrichtung fuer Zahnradgetriebe fuer Lokomotiven und aehnliche Fahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei Lokomotiven die Kraft vom Antriebmotor auf die Treibräder durch Zahnräder zu übertragen und den Rückgang durch Ein- und Auskupplung zweier oder mehrerer Zahnräder mittels radialer Bewegung herbeizuführen, wobei ein Zusatzrad, das bei Vorwärtsgang zweckmäßigerweise stillsteht, zwischen zwei andere Zahnräder eingekuppelt wird, die ihrerseits in beliebiger Weise außer Eingriff miteinander gebracht werden. Die Einrückung verursacht hierbei Schwierigkeiten, da bei der radialen Einrückung leicht zwei Zahnköpfe aufeinandertreffen können, statt daß ein Zahnkopf des einen Rades sofort in eine Zahnlücke des anderen eingreift. Mehrere Vorschläge wurden gemacht, um solche Stellungen der Zahnräder zu bewirken, daß ein Zahnkopf immer in eine Zahnlücke eingreift. Zwar ist vorgeschlagen worden, mittels Handspeichen o. dgl. beide oder eins der zusammenzukuppelnden Räder schrittweise in die Eingriffsstellung zu drehen, jedoch, ist auch das schwierig, besonders wenn die Zähne schraubenförmige Gestalt haben und zwei Zahnköpfe schon aneinander angestoßen sind.

Die Erfindung hat ein Zahnradgetriebe zum Gegenstande, durch das ein schneller und zuverlässiger Zahneingriff bei der Umsteuerung bewirkt wird, und besteht darin, daß- neben dem Antriebmotor noch ein Motor angeordnet 1 ist, der bei der Umsteuerung ein oder mehrere Zahnräder des Zahnradgetriebes dreht. Dieser Umsteuermotor besteht aus einer nur für diesen Zweck bestimmten, durch Öl angetriebenen Turbine, die mittels einer lösbaren Reibungs-, Zahn- oder anderen Kupplung mit einer der Wellen des Getriebes verbunden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. i, die eine Seitenansicht des Zahnradgetriebes zeigt, enthält auch Einzelheiten der Rohrleitungen und Zeigervorrichtungen, die die einen Schnitt nach der gebrochenen Linie A-A der Abb. 1 darstellende Abb. 2 nicht aufweist.

Die am schnellsten laufende Welle 1 ist beispielsweise bei 2 (Abb. 2) an eine seitlich angeordnete Dampfturbine o. dgl. angekuppelt. Durch Zahnräder werden in bekannter Weise die Wellen 3, 4, 5 und 6 angetrieben, von denen die Welle 5 mit ihren Zahnrädern mittels einer Exzenterstellvorrichtung nur für den Rückgang mit den Wellen 4 und 6 gekuppelt wird, nachdem gleichfalls eine Exzenter-Stellvorrichtung die Welle 4 und die Welle 6 entkuppelt sind. Die radialen Bewegungen der Wellen können von Hand oder z.B. mit .Hilfe von Öldruck, wie Abb. I darstellt, bewirkt werden. Die exzentrische Lagerung der Welle 4 steht durch Lenkervorrichtung 7 \ mit dem Kolben 8 eines Ölmotors ärV.erbm-

38847α

dung. Durch Einlassen von öl auf der einen oder anderen Seite des Kolbens 8 in den Zylinder kann die Welle 4 derart gehoben oder gesenkt werden, daß der erwünschte Zahneingriff erfolgt. In derselben Weise kann die Welle 5 mittels der Lenkervorrichtung 9 durch Einlassen von öl in dem zugehörigen Zylinder auf der einen oder anderen Seite des Kolbens 19 in eine solche Stellung gebracht werden, daß der erwünschte Zahneingriff erhalten wird.

Ein weiterer Öldruckkolben 10 ist mit einer Zahnstange versehen, die in einen auf einem drehbaren Zylinder 11 angebrachten Zahnkranz eingreift. Dieser Zylinder ist auf einem dem Zahnkranz benachbarten Teil an einer Seite unrund, also abgeflacht o. dgl. Greift, wie dargestellt, der runde Teil in eine entsprechende Aussparung einer segmentförmigen Scheibe 13 ein, die mit der Lenkervorrichtung 9 in Verbindung steht, so ist diese Lenkervorrichtung gegen Bewegung gesperrt; wird aber der Zylinder 11 durch die Zahnstange des Kolbens 10 gedreht, bis der unrunde Teil 12 des Zylinders n der Scheibe 13 gegenüberliegt, so kann eine Umsteuerung ·^; stattfinden, da die Scheibe 13 am Zylinder 11 ^! vorbeigehen kann. Die Umsteuerungsvorrichtung kann auch in einer der entgegengesetzten Bewegungsrichtung entsprechenden Stellung j gesperrt werden, in welchem Falle der Zylinder 11 gedreht wird, bis dessen runder Teil in eine andere Aussparung der Scheibe 13 eingreift.

Entsprechend der Drehung der beiden Wellen 4 und 5 durch die Kolben 8 und 9 kann der Fortschritt der Umsteuerung auf einer Zeigertafel 14 abgelesen werden, indem die Zugstangen 15 und 16 mit den Wellen 5 und 4 in Verbindung stehen und deren Bewegungen auf Zeiger übertragen. Die in Abb. 1 dargestellte Stellung der Zahnräder ergibt Vorwärtsgang der Welle 6, wobei die Zahnräder auf der Welle 5 mit keinem anderen Rade in Eingriff und deshalb stillstehen. Soll Rückgang erfolgen, so wird öl in die verschiedenen Zylinder in solcher Reihenfolge eingelassen, daß zuerst die Sperrvorrichtung freigegeben wird und dann die Zahnritzel der Welle 4* außer Eingriff mit den Zahnrädern der Welle 6 gebracht werden, worauf die Zahnräder auf der Welle 5 einerseits mit dem Zahnrad auf der Welle 4 und anderseits mit dem Zahnrad auf der Welle 6 gekuppelt werden.

Die exzentrische Lagerung der Welle 4 kann derart angeordnet werden, daß die Zahnräder dieser Welle und diejenigen der Welle 3 miteinander stets in Eingriff bleiben. Sollen , aber die Ritzel der Welle 4 während der Umsteuerung außer Eingriff mit dem Zahnrad der i Welle 3 gebracht und dann wieder eingerückt werden, so kann der Fall eintreten, daß ein Zahnkopf des Zahnritzels der Welle 4 an einen Zahnkopf des Zahnrades der Welle 3 anstößt, wodurch der Eingriff verhindert werden würde.

Nach der Erfindung wird eine der Zahnradwellen mit ihren Zahnrädern, in diesem Falle die am schnellsten laufende Welle 1, durch einen Motor, z. B. durch ein im Gehäuse 20 angeordnetes, durch Öl getriebenes Peltonrad 21 (Abb. 2) gedreht. Die Bewegung wird durch Zahnradgetriebe 22 auf eine Welle 23 übertragen, die mittels einer Zahnkupplung 24 mit der Zahnwelle 1 oder der Turbinenwelle gekuppelt werden kann. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 21 und der Welle 23 bzw. 1 hoch ist, dreht sich die Welle ι nebst ihren Zahnrädern langsam und nimmt die Welle 3 nebst deren Zahnrad mit, während die Zahnräder der Welle 4 stillstehen. Infolge der Drehung der Welle 3 bewegen sich also die Zähne des Rades dieser Welle an den Zähnen und den Zahnlücken der Zahnräder der Welle 4 vorbei, so daß ein zuverlässiger Eingriff zwischen diesen Rädern erzielt werden kann. Da der Motor 21 die Welle 1 weiter antreibt, fangen nach der Entkupplung auch die Zahnräder der Welle 4 an, sich zu drehen, wodurch das Zahnrad der Welle 5 in derselben Weise mit den Zahnrädern der Welle 4 in Eingriff gebracht wird. Entsprechend ist der Vorgang, wenn die Zahnräder der Wellen 5 und 6 miteinander in Eingriff gebracht werden sollen. Nach dieser Einrückung ist dann die Umsteuerung vollendet und der Zusatzmotor wird zum Stillstand gebracht. Ist die Lagerung der Welle 4 derart, daß deren Zahnräder sich in stetem Eingriff mit dem Zahnrad der Welle 3 befinden, so fängt sie gleichzeitig mit den übrigen Rädern an, sich zu drehen, wobei die Kupplung der Welle 6 oder, wenn Rückgang erfolgen soll, der Welle 5 und der Welle 6 stattfindet.

Das Peltonrad wird zweckmäßigerweise durch öl von derselben Druckerzeugungsstelle aus angetrieben, von der aus die übrigen Umsteuerungsvorrichtungen gespeist werden. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß für den Fall, daß ein Zahnkopf in eine Zahnlücke eingreift, die Geschwindigkeit der Umsteuerung erhöht wird, wobei eine größere ölmenge in dem entsprechenden Zylinder verbraucht wird, was zur Folge hat, daß der Druck in den its Rohrleitungen und in der Druckerzeugungsstelle abnimmt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Peltonrades in vorteilhafter Weise herabgesetzt.

Die verschiedenen Zuleitungen können jede iao für sich gesteuert werden, jedoch ist es zweckmäßig, sie gruppenweise mit einem gemein-

samen Betätigungshebel zu bedienen. In der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform sind alle Rohrleitungen derart angeordnet, daß sie mittels eines Handhebels 26 betätigt werden können, der bei Drehung in den Richtungen des Doppelpfeiles 27 einen Zylinder dreht, der in verschiedenen Stellungen, z. B. durch achsiale Bewegungen, Öl der betreffenden Gebrauchsstelle zuführt. Dieser Zylinder kann mit bekannten Sicherungsvorrichtungen zwecks Verhinderung von falschen Steuerungen ausgestattet sein.

Wenn, wie in Abb. 2 angenommen, der Zusatzmotor aus einem Peltonrad 21 besteht, kann ihm Öl zugeführt werden, sobald er von Hand oder durch Öldruck mit dem Zahnradgetriebe gekuppelt worden ist, ohne daß das Zahnradgetriebe unmittelbar angetrieben zu werden braucht. Die Welle 6 bildet in der gezeigten Ausführungsform die Treibradwelle der Lokomotive oder steht mit den Treibrädern in Verbindung, und deshalb kann der kleine Zusatzmotor 21, der die Lokomotive nicht allein anzutreiben vermag, nicht in Betrieb gesetzt werden, ehe irgendeines der auf den Wellen 4 und 5 befestigten Räder von dem Zahnrade auf der Welle 6 abgekuppelt worden ist. Das vom Peltonrad 21 abströmende Öl kann, gleichviel ob das Rad stillsteht oder in Betrieb ist, als Schmieröl verwendet und am Boden des Motorgehäuses 20 angesammelt werden.

Durch Drehung des Handhebels 26 kann auf bekannte Weise die Steuerung in richtiger Reihenfolge stattfinden, wobei das Fortschreiten der Steuerung auf der Zeigertafel 14 abgelesen werden kann. Ist es unerwünscht, z. B. bei der Kupplung der Zahnräder der Wellen 5 und 4, die Welle 5 bis auf Stillstand zu bremsen und die Kupplung durch Gleiten der Zahnköpfe aufeinander stattfinden zu lassen, bis der Eingriff erfolgt, so kann die Umsteuerung durch eine solche Betätigung des Handhebels 26 stattfinden, daß die Zahnräder zu- und voneinander bewegt werden, bis der Eingriff stattfindet. Wenn die Zahnräder zueinander bewegt werden und ein Zahnkopf nicht sofort in eine Zahnlücke eingreift, was auf der Tafel 14 sofort abgelesen werden kann, wird der Handhebel 26 in eine solche Stellung bewegt, daß die Zahnräder einen Augenblick voneinander und dann durch die Umsteuerung des Handhebels 26 zueinander bewegt werden, bis der Eingriff stattfinden kann. Der Eingriff der Zähne wird dadurch begünstigt, daß die Zahnräder langsam gegeneinander gedreht werden.

Die als Ausführungsbeispiel beschriebene Anordnung kann mit bekannten und beliebigen Sicherungsvorrichtungen versehen werden, durch die Beschädigungen der Zähne o. dgl. verhütet werden, z. B. mit solchen Sicherungsvorrichtungen, die eine Steuerung verhindern, wenn das Anlaßventil des Antriebmotors der Lokomotive offen steht usw. Die Erfindung ist von der Form und der Lage des Zahnradgetriebes und der Steuervorrichtungen unabhängig, und deshalb können andere Ausführungen, als hier beschrieben, gedacht werden, ohne das Wesen der Erfindung zu ändern.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Umsteuervorrichtung für Zahnradgetriebe für Lokomotiven und ähnliche Fahrzeuge mit mechanischer Kraftübertragung zwischen dem Antriebmotor und den Treibrädern und radialer Bewegung der umsteuernden, aus- und einrückbaren Zahnräder, gekennzeichnet durch die An-Ordnung eines Hilfsmotors (21), der bei der Umsteuerung ein oder mehrere Zahnräder des Zahnradgetriebes dreht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor mittels einer ausrückbaren Kupplung (24) mit einer Welle des Zahnradgetriebes verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (21) mittels einer ausrückbaren Kupplung (24) der Antriebmotorwelle oder mit einer mit ihr verbundenen Welle (1) kuppelbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (21) aus einem Ölmotor besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der iou Hilfsmotor (21) durch öl von derselben Druckerzeugungsstelle aus angetrieben wird, die das Öl zu den Umsteuervorrichtungen liefert,.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung des Hilfsmotors (21) an der Umsteuervorrichtung (26) angebracht oder mit ihr vereinigt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.