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Antriebsvorrichtung für die Ventilsteuerung von Lokomotiven und ähnlichen
Fahrzeugen. Bei Ventilsteuerungen, deren Ventile durch eine umlaufende Nockenwelle
gesteuert werden, ist die Drehbewegung der Nockenwelle bisher durchweg von einem
ebenfalls in Drehung versetzten Maschinenteil, und zwar in der Regel mittels Zahnradgetriebes
entnommen worden. In Anbetracht der erheblichen konstruktiven und betriebstechnischen
Vorteile, welche die mit Nockenwelle versehene Ventilsteuerung bietet, ist ihre
Verwendung besonders hei Lokomotiven und ähnlichen Fahrzeugen erwünscht und geboten.
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Will man hierbei, der Natur der Steuerung entsprechend, die Drehung
der Nockenwelle von einem eine drehende Bewegung ausführenden Teile ableiten, so
bietet die Lokomotive hierzu nur die Treibachse und die' Treibstangen. Wird nun
der Antrieb der Nockenwelle von diesen Teilen entnommen, so zeigt sich der Übelstand,
daß infolge des an der Treibachse während der Fahrt auftretenden Federspiels das
Öffnen und Schließen der Ventile nicht so zuverlässig und auch nicht so genau in
den Zeitpunkten eintritt, wie dies nach dem den vorteilhaftestenFüllungsverhältnissen
entsprechenden Dampfdiagramm der Fall sein müßte.
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Die Erfindung beseitigt diesen übelstand, und zwar durch eine Antriebsvorrichtung
für die Steuerung, die es ermöglicht, die Nockenwelle von geradlinig bewegten, ebenso
wie das Ventilgehäuse von dem Rahmen des Fahrzeuges getragenen Maschinenteilen aus
in drehende Bewegung zu versetzen. Als solche Maschinenteile bieten sich insbesondere
die Kolbenstangen und die Kreuzköpfe dar.
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Durch die vorliegende Erfindung, durch welche bei Ableitung der Steuerung
der Ventile vom Kreuzkopf oder von der Kolbenstange aus eineUmlaufshewegung der
Nockenwelle erreicht ist, erlangt -der ganze Antrieb der Ventilsteuerung nicht nur
eine völlige Unabhängigkeit von der zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Radachsen
auftretenden Federung, sondern es wird gleichzeitig die Möglichkeit erzielt, eine
einheitliche Nockenwelle von
einer Maschinenseite zur anderen durchzuführen
und so eine vollkommen gleichmäßige Beeinflussung beiderDampfzylinder zusichern.
Gegenüber den üblichenSchwingensteuerungen vermindert sich die Zahl der Gelenkpunkte
auf die Hälfte; auch ist bei Vorwärts- und Rückwä rtsfahrt die Füllung genau die
gleiche, was bei Schwingensteuerungen nicht exakt der Fall zu sein pflegt. Bei der
Anwendung der neuen Steuerung tritt infolge ihrer geringen Anzahl von Maschinenteilen
eine Gewichtsersparnis von rund iooo kg ein, dazu infolge geringer Reibung sowie
genauer Innehaltung des theoretischen Dampfdiagramms eine bedeutende Dampf- und
somit Kohlenersparnis.
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Ferner bietet die einheitliche Nockenwelle den Vorteil, daß durch
Anordnung versetzter Kurbeln die Totlage der Nockenwelle aufgehoben werden kann.
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Die Abbildung veranschaulicht sowohl eine vom Kreuzkopf als auch eine
von einer Verlängerung der Kolbenstange abgeleitete Antriebsvorrichtung für die
Nockenwelle.
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Bei der durch Abb. i veranschaulichtenAusführung wird die Drehung
der Nockenwelle b in folgender Weise bewirkt.
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Der Dampfkolben setzt die Treibkurbel c in Richtung des Pfeiles R
in Drehung. Der Kreuzkopf macht hierbei in gleichem Sinne eine geradlinig hin und
her gehende Bewegung. Vom Kreuzkopf aus wird durch den Mitnehmer d der Pendelhebel
f, welcher gemeinsam: mit dem Hebel g auf der am Rahmen gelagerten Welle
e aufgekeilt ist, bewegt und diese Bewegung in umgekehrter Richtung durch die pleuelartig
wirkende Stange h und die Kurbel i derart auf die Nockenwelle b übertragen, daß
ihre Drehrichtung dieselbe ist wie die der Treibachse a. Da ferner die Kurheln c
der rechten und linken Seite der Treibachse, wie punktiert eingezeichnet, und auch
die Kurbeln i der Nockemvelle b, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist, gegeneinander versetzt
sind, so wird gleichzeitig erreicht, daß der Totpunkt des KurLeltriebes aufgehoben
wird. Wie Abb.3 erkennen läßt, ist die Nockenwelle einheitlich von einer Maschinenseite
zur anderen durchgeführt.
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Bei der durchAbb. 2 veranschaulichtenAusführung der Steuerung wird
die Drehbewegung der Nockenwelle b von der verlängerten Kolbenstange entnommen.
Durch den an letztere angelenkten Mitnehmer k wird die hin und her gebende Bewegung
auf den Pendelliebel l übertragen, welcher bei in am Rahmen drehbar gelagert
ist. Von diesem wird die pendelnde Bewegung durch die Schubstange Na und die Kurbel
i auf die Nockenwelle b in eine Drehbewegung übersetzt. Auch bei diesem
Antrieb sind, wie punktiert eingezeichnet, die Kurheln der rechten und linken Seite
der Lokomotive versetzt, wodurch die Totlagen des Antriebs aufgehoben werden. Treibachse
a und Nockenwelle b drehen sich wiederum in dersell:en durch die Pfeile jll bezeichneten
Richtung.
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In beiden vorbeschriebenen Fällen wird zur Übertragung der Bewegung
des Kreuzkopfes bzw. der verlängerten Kolbenstange auf die die Nockenwelle in Drehung
versetzende Schubstange ein um einen festen Punkt drehbarer zwei bzw. zweiarmiger
Hebel benutzt. Die Arme des Hebels sind ungleich; an dem kürzeren Arm ist die Schubstange
und an dem längeren Arm der Kreuzkopf bzw. die verlängerte Kolbenstange angelenkt.
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Hierdurch wird eine dein Verhältnis der Hebelarme entsprechende Verkleinerung
der hin und her gehenden Bewegung des Kreuzkopfes bzw. der Kolbenstange bei der
Kraftübertragung auf das hin und her schwingende Ende der die Nockenwelle antreibenden
Schubstange erreicht und dadurch ermöglicht, clie Kurbeln der Nockenwelle den bei
Lokoinotiven obwaltenden heschränkten Raum- und sonstigen praktischen Verhältnissen
anzupassen. Soll heispielsweise der Radius der Nockemvellenkurbeln nur halb so groß
sein wie der Radius der Treibachsenkurbeln, so wird für die Hebelarme das Verhältnis
von i : 2 gewählt.