DE487792C - Diesellokomotive mit unmittelbar auf das Triebwerk arbeitenden Dieselzylindern - Google Patents

Description

Bei Eisenbahnzügen ist es nachteilig, daß in Gefällstrecken die gesamte Gefällarbeit des Zuges durch Bremsen vernichtet werden muß. Dies bedingt eine verhältnismäßig rasche Abnutzung der Bremsen und der Radbandagen. Es ist bereits bekannt, bei Dampflokomotiven die Lokomotivzylinder als Bremszylinder zu benutzen. Auch bei elektrischen Lokomotiven ist es bekannt, die Gefällarbeit durch Erzeugung von elektrischem Strom aufzunehmen und so die Bremsen zu entlasten.

Die Erfindung betrifft eine Diesellokomotive mit unmittelbar auf das Triebwerk arbeitenden Kraftzylindern und gesteuerten Druckluftanfahrorganen und bezweckt, die Dieselzylinder während der Talfahrt als Bremszylinder zu verwenden. Erfindungsgemäß werden die bei der Diesellokomotive vorhandenen besonderen Anfahrorgane der Dieselzylinder mit einer ao Umsteuerungsvorrichtung verbunden, so daß während des Bremsbetriebes die Drucklufteinlaßorgane dauernd geschlossen gehalten und die Auslaßorgane kurz vor Beginn des Hubwechsels geöffnet und während des Hubwechsels as offen gehalten werden. Die verdichtete Luft entweicht ins Freie.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt.

Abb. ι zeigt im Schnitt durch einen Dieselzylinder die Stellung der Anfahrorgane während des Anfahrbetriebes und
Abb. 2 während des Bremsbetriebes.
Abb. 3 zeigt die Diagramme für Dieselbetrieb, Anfahrbetrieb und Bremsbetrieb.

Die unmittelbar auf das Triebwerk arbeitenden Dieselzylinder a. sind beispielsweise als Zweitaktmaschinen mit den Einlaßschlitzen b und den Auspuffschlitzen c ausgebildet. Sie tragen in den beiden Zylinderdeckeln die Einspritzdüsen d für den Brennstoff und die z. B. als Ventile ausgebildeten Anfahrorgane e, f mit den Zu- und Ableitungskanälen g und h für die Anfahrluft. Die Ventile e, f können in beliebiger Weise, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch, gesteuert werden. In dem Ausführungsbeispiel ist Druckluftsteuerung vorgesehen. Die Ventilgehäuse beider Zylinderseiten sind durch Leitungen i und j an einen Steuerzylinder k angeschlossen, in dem sich der Steuerkolben I bewegt. Der Steuerzylinder k steht durch Leitungen m, m¹ mit dem Steuerluftbehälter n, der von einem nicht dargestellten Verdichter gespeist wird, in Verbindung. Der Antrieb des Steuerschiebers I erfolgt von der Steuerwelle 0 aus unter Vermittlung einer bei Dampflokomotiven bekannten Umsteuerung p, beispielsweise der bekannten Heusinger-Steuerung. Durch Verstellung des Kulissensteines q der Umsteuerung in der Kulisse r mittels des Steuerhebels s können die Schieberwege des Schiebers I für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt der Lokomotive bzw. für Bremsbetrieb in der üblichen Weise verändert werden.

Die Steuerleitungen i, j jeder Zylinderseite sind durch ein Gehäuse u miteinander verbunden, das Schaltorgane z. B. in Form von Dreiwegehähnen t, t¹ besitzt, durch deren entsprechende Einstellung entweder beide Leitungen

gleichzeitig geöffnet oder auch in der Weise kurzgeschlossen werden können, daß die Leitung i für das Einlaßventil I durch die Querbohrung i¹ mit der Leitung / für das Auslaßventil f in Verbindung steht.

In Abb. i, die die Einstellung der Steuerung für Anfahrbetrieb zeigt, ist der Kolben a¹ in der rechten Totlage angenommen. Die Dreiwegehähne t, t¹ sind so eingestellt, daß die Steuerleitungen i, j beider Zylinderseiten offen sind. Der Steuerschieber I ist mittels des Steuerhebels s in die in Abb. ι gezeichnete Lage gebracht. In dieser Einstellung hat die steuernde Kante I¹ des Steuerschiebers I die Steuerleitung i zu öffnen begonnen. Die Steuerluft aus dem Behälter η tritt über den Raum x¹ des Steuerschiebers I in die Leitung i und drückt das Einlaßventil e auf. Es kann nunmehr Anlaßluft durch den Kanal g in den Zylinder a einströmen, unter deren Druckwirkung sich der Kolben a¹ nach links zu bewegen beginnt. Der sich anfänglich gleichfalls noch nach links bewegende Steuerschieber I hat inzwischen seine Bewegungsrichtung umgekehrt. Während seiner as Rechtsbewegung schließt zunächst die steuernde Kante I¹ die Leitung i ab, darauf folgend stellt die steuernde Kante I² die Verbindung der Steuerleitung i mit dem Raum %* her, so daß die in der Leitung i stehende Steuerluft durch die Entlüftungsöffnung v¹ aus dem Steuergehäuse entweichen und das nunmehr entlastete Einlaßventil e sich schließen kann. Die Füllung des Arbeitszylinders ist damit beendet (Strecke 1-2 des Diagramms), und es findet nunmehr von Punkt 2 bis Punkt 3 des Diagramms die Expansion der Anfahrluft im Zylinder α statt. Im Punkt 3 des Diagramms gibt der Kolben a¹ den Auspuffschlitz c frei, durch den die im Zylinder befindliche Luft entweichen kann, während der Kolben a¹ seiner linken Totlage, die dem Punkt 4 des Diagramms entspricht, zueilt. Vor dem Totpunkt stellt der Steuerschieber I mit seiner steuernden Kante I³ die Verbindung der Steuerluft mit der Leitung / und dem Auslaßventil f her, das unter dem Druck der Steuerluft sich öffnet. Die durch die Einlaßschlitze b in den Zylinder a gelangte Luft wird beim Kolbenrückgang durch das offene Auslaßventil f ausgeschoben. Dies dauert so lange, bis im Punkt 5 des Diagramms die Steuerkante I^s des sich nunmehr nach links bewegenden Steuerschiebers die Verbindung der Steuerleitung / mit der Druckluft wieder abschließt. Während der Weiterbewegung des Steuerschiebers nach links setzt die Steuerkante Z* den Raum x³ mit der Steuerleitung j in Verbindung. Die in dieser Leitung stehende Steuerluft kann über den Raum x³ durch die Entlüftungsöffnung v² entweichen, und das Auslaßventil f kann sich infolgedessen schließen. Bis zum Hubende findet die Kompression der im Zylinder verbliebenen Luft entsprechend der Strecke 5-6 des Diagramms statt, und im Punkt 6 beginnt der Steuerschieber I nach inzwischen erfolgter Bewegungsumkehr wiederum die Verbindung der Leitung i mit der Steuerluft herzustellen, so daß Voreinströmung entsprechend der Strecke 6-1 und darauf folgend Neufüllung entsprechend der Strecke 1-2 des Diagramms erfolgt.

Auf der Gegenkolbenseite spielt sich der Betrieb in gleicher Weise ab. Kurz bevor der Kolben a¹ seine rechte Totlage erreicht hat, hat der sich nach links bewegende Steuerschieber I mit seiner steuernden Kante I^s die Steuerleitung / für die Gegenkolbenseite freigegeben. Die über den Raum xⁱ in die Leitung / einströmende Steuerluft öffnet das Auslaßventil f und hält dieses offen, bis im Punkt 5 des Diagramms nach erfolgter Bewegungsumkehr die steuernde Kante l^e des Steuerschiebers I die Leitung / mit dem Raum x⁵ in Verbindung setzt und dadurch die Entlüftung dieser Leitung über die öffnung v^s und den Schluß des Auslaßventils herbeiführt. Während sich nun der Kolben a¹ der linken Totlage nähert (Strecke 5-6 des Diagramms), bewegt sich der Steuerschieber I weiter nach rechts, und seine steuernde Kante V stellt über den Raum xⁱ die Verbindung mit der Steuerleitung i go her, so daß das Anlaßventil e diese Kolbenseite öffnet, sobald der Kolben seine linke Totlage erreicht hat (Punkt 6 des Diagramms). Der Vorgang wiederholt sich nun hier in gleicher Weise, wie er vorstehend mit Bezug auf die andere Kolbenseite beschrieben ist, wobei die Entlüftung der Leitung i über den Raum x⁶ und Öffnung vⁱ erfolgt.

Hat die Lokomotive die zur Einleitung der Zündungen erforderliche Geschwindigkeit er- too reicht, so wird die Steuerluft in den Rohrleitungen m, W¹ abgestellt. Die Anfahrventile e, f bleiben infolgedessen nunmehr geschlossen. Gleichzeitig wird die Brennstoffpumpe eingeschaltet, so daß nunmehr entsprechend dem strichpunktiert gezeichneten Diagramm reiner Verbrennungsbetrieb in den Zylindern stattfindet. Soll während der Talfahrt der Bremsbetrieb angeschaltet werden, so werden zunächst die Brennstoffpumpen außer Tätigkeit gesetzt. Gleichzeitig werden die Dreiwegehähne t, t¹ so umgestellt (Abb. 2), daß die Steuerleitungen i, j beider Zylinderseiten kurzgeschlossen sind, derart, daß die Leitung i über die Dreiwegehähne t, t¹ mit der Leitung / in Verbindung gelangt. Durch Umstellung des Steuerhebels s in die Stellung der Abb. 2 werden sodann die Schieberwege des Steuerschiebers I in der bekannten Weise so geändert, daß das Auslaßventil später öffnet (Punkt 8 statt 5 im Dia- ;ramm). Die durch die Einlaßschlitze δ in den 'ylinder α gelangte Luft wird beim Rückgang

des Kolbens α¹ von rechts nach links verdichtet entsprechend der Strecke 7-8 des Diagramms. Im Punkt 8 öffnet der sich von links nach rechts bewegende Steuerschieber I mit seiner Steuerkante I¹ die Leitung /, so daß Steuerluft durch diese Leitung über die Dreiwegehähne t, t¹ nach dem Auslaßventil f strömen und dieses öffnen kann. Die im Zylinder komprimierte Luft kann durch dieses Ventil f ins Freie abströmen. Während des Hubwechsels des Kolbens a¹ schließt auch der Steuerschieber I nach inzwischen erfolgter Bewegungsumkehr mit seiner Steuerkante P wiederum die Leitung i ab (Punkt 9 des Diagramms), die bei der weiteren Linksbewegung des Steuerschiebers, sobald die Steuerkante I^s über die Leitung i gegangen ist, sich durch die Entlüftungsöffnung t'⁴ entspannen kann. Das Auslaßventil f schließt sich jetzt, und während des Kolbenrückganges stellt sich bis zu Punkt 10 des Diagramms, der dem Eröffnungszeitpunkt der Auslaßschlitze c des Zylinders entspricht, ein geringer Unterdruck der im Zylinder befindlichen Luft ein; sodann findet bis zum Hubende (Punkt 4 des Diagramms) Neufüllung des Zylinders mit Frischluft durch die Schlitze b statt. Bei der Kolbenumkehr wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Auf der Gegenkolbenseite findet das gleiche Arbeitsspiel statt.

Die eingesaugte Luft wird also während des Kolbenrückganges verdichtet und kurz vor Beginn des Hubendes durch das sich öffnende Auslaßventil f abgeleitet. Die Ableitung kann ins Freie oder auch in den Druckluftbehälter erfolgen, so daß im letzteren Falle die beim Bremsbetrieb verdichtete Luft als Anfahrluft wieder verwendet werden kann.

Selbstverständlich sind außer dieser Bremseinrichtung noch die übrigen Luftdruckbremsen vorhanden, die zur Regulierung der Bremswirkung in Tätigkeit gesetzt werden können. Statt doppeltwirkender Zweitaktdieselzylinder können auch einfachwirkende verwendet werden. Die Erfindung ist auch nicht an Zweitaktmaschinen gebunden, sondern kann ebensowohl bei Viertaktmaschinen Anwendung finden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Diesellokomotive mit unmittelbar auf das Triebwerk arbeitenden, gleichzeitig als Bremszylinder verwendbaren Dieselzylindern und gesteuerten Druckluftanfahrorganen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahrorgane (e, f) der Dieselzylinder mit einer Umsteuerungsvorrichtung (h, I, 0, p, q, r, s) verbunden sind.

2. Diesellokomotive nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anfahrorgane (e, f) eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Umsteuerung vorgesehen ist, die vom Steuerorgan (I) zu den Anfahrorganen (e, f) führende Steuerleitungen (i, j) und Schaltorgane (t, t¹) enthält.

3. Diesellokomotive nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (/) der Steuerleitungen (i, j) für die Anfahrorgane (e, f) über die Umsteuerungsvorrichtung (p, q, r) seinen Antrieb von der Steuerwelle (0) aus erhält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen