DE490570C

DE490570C - Raederkuppelung fuer Lokomotiven mit Antrieb durch zwei Motorengruppen

Info

Publication number: DE490570C
Application number: DEB132351D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-07-13
Filing date: 1927-07-12
Publication date: 1930-02-03

Description

Der Gegenstand der Erfindung ist anwendbar

auf Lokomotiven, bei denen zwei Gruppen von Verbrennungs- oder sonstigen Motoren zwei Achsen unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Schwinghebeln antreiben.

In Abb. ι ist eine solche Maschine beispielsweise schematisch dargestellt, und zwar eine solche mit vier Motoraggregaten, zwei rechts- und zwei linksseitigen; die Bewegung der Achsen erfolgt durch vier Schwinghebel. Jedes Aggregat besitzt entweder einen doppelt wirkenden oder zwei einfach wirkende Zylinder A¹ und B¹ für Zweitakt oder zwei Doppel- (Zwillings-) Zylinder für Viertakt. Eines der Aggregate A¹, B¹ betätigt durch den Schwinghebel P¹ und die Kuppelstange C¹ ein Räderpaar E; das andere Aggregat A², B² betätigt durch den Schwinghebel P² und die Kuppelstange C² das Räderpaar F.

Nach den bekannten Anordnungen sind die beiden Achsen E und i⁷ miteinander und mit den anderen gekuppelten Achsen durch die Kuppelstangen H, H¹, H^z ... verbunden, die an den Drehzapfen K¹, if² angelenkt sind.

Die gleiche Anordnung ist auf der anderen Seite der Maschine getroffen, nur daß die rechts- und linksseitigen Kurbeln um 90 ° versetzt sind.

Aus dieser Anordnung ergibt sich einerseits,

daß die Triebkräfte in den Zylindern A¹, A² und B¹, B² gleiche Phase haben, andererseits daß die hin und her gehenden Teile der gleichen Maschinenseite sich bei beiden Gruppen stets im gleichen Sinn bewegen und daher die von ihnen ausgehenden Störungen sich addieren.

Diese Verhältnisse sind in den Kurven der Abb. 2 dargestellt, wobei eine Radabwicklung als Abszisse gezeichnet ist.

Die Kurve α gibt als Ordinate das Motoraggregat bzw. die Zugkraft, die aus den vorderen Motoraggregaten (zusammen vier Zylinder) der Maschine resultiert; der Verlauf der Kurve entspricht einem Arbeiten dieser Motoren im Diesel-(Gleichdruck-) Prozeß.

Die hinteren Motoraggregate, die mit den vorderen gleichphasig laufen, können infolgedessen durch die gleiche Kurve α dargestellt werden.

Die Resultierende ist die Kurve b, deren Ordinatenjeweils die doppelten Werte der Ordinaten von α haben. Die Kurve δ zeigt also einen hohen Unregelmäßigkeitskoeffizienten und ist daher bezüglich der Adhäsion sehr ungünstig. Die Unregelmäßigkeit ist durch die Strecke f dargestellt.

Die Kurve c zeigt die Trägheitskräfte der hin und her gehenden Teile des vorderen linksseitigen Aggregats für eine Raddrehung, entspricht also den Zylindern A¹, B¹. Die Trägheitskräfte des linksseitigen hinteren Aggregats (Zylinder A^z, B²) sind die gleichen und von gleicher Phase; die Resultierende der Trägheitskräfte der beiden Aggregate der gleichen Seite ist also die Kurve d, deren Ordinaten den doppelten Wert derjenigen der Kurve c haben.

Die Anordnung nach Abb. 1 führt also zu einem sehr unregelmäßig arbeitenden Motorenaggregat und zu erheblichen Störungskräften infolge der Trägheit der hin und her gehenden Teile.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zwecks Regelung des Kräftepaares eine Anzahl Motorgruppen auf eine oder mehrere mit den Treibachsen verbundene gekröpfte Wellen wirken zu lassen, deren Drehzapfen einen' entsprechend gewählten Winkel miteinander bildeten, und zwar erfolgte die Verbindung der gekröpften Wellen mit den Treibachsen durch zwischengeschaltete Kuppelstangen und Blindachsen. ίο Diese bekannten Anordnungen sind jedoch verwickelt und führen zu Resonanzeffekten in den Übertragungsorganen, die sogar die ganze Haltbarkeit des Werkstoffes in Frage stellen. Gegenstand der Erfindung ist die Vermeidung der im vorstehenden dargelegten Nachteile. Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für Räder, bei welcher die Regelung durch eine Versetzung der beiden Treibzapfen erfolgt, welche durch Kuppelung dieser Zapfen an zwei Gegenkurbeln bewirkt wird.

Diese Anordnung ist in Abb. 3 schematisch dargesteEt.

Abb. 4 zeigt das Profil eines Triebrades und seiner Kurbelzapfen. Abb. 5 zeigt die Kurven der Motoraggregate und der der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechenden Trägheitskräfte.

Die Drehzapfen K¹, K² der Triebräder E und F

tragen Gegenkurbeln M¹ und M², deren Zapfen L¹, L² durch die Kuppelstange A miteinander verbunden sind; die Räder D und G sind mit den Rädern E bzw. F durch die Kuppelstangen H¹ bzw. H² verbunden, indem letztere wie in Abb. ι in den mit den Zapfen K¹, K² gleichachsigen Sitzen / (Abb. 4) angelenkt sind.

Die Winkelanordnung m¹ zwischen den Zapfen K¹ und L¹ und m² zwischen K² urid L² ist derart bestimmt, daß der Winkel η zwischen dem Zapfen K² des hinteren Aggregats zu dem Zapfen K¹ des vorderen Aggregats 180 °, vermindert um eine halbe Phase, beträgt. Die Phase ist hier bestimmt durch den Winkel 0, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hüben der vorderen oder hinteren Motoren liegt; bei dem gegebenen Beispiel (vier Aggregate) beträgt er also 180 ° — 45 ° = 135 °. Erteilt man den beiden Gegenkurbeln M¹ und M² gleiche Länge, so erhält man m¹ = _JW2=67¹/₂°.

Bei der beschriebenen Anordnung erhalt man die in Abb. 5 gezeichneten Kurven:

Die Kurve a¹, die der Kurve α ία Abb. 2 kongruent ist, bezieht sich auf die beiden vorderen Aggregate (vier Zylinder).

Die Kurve a^z betrifft die beiden hinteren Aggregate; sie ist a¹ kongruent, aber um ι Ya Phase oder, was gleichbedeutend ist, um

¹Z₂ Phase gleich 45 ° versetzt.

Die resultierende Kurve b¹ (Summe von a¹ und a²) zeigt, wie aus der Abbildung unrrittelbar ersichtlich, eine so gut wie vollkommene Regelmäßigkeit (die Unregelmäßigkeit beträgt nur f¹).

Die Trägheitskräfte sind in dem unteren Teil der Abb. 5 dargestellt.

Die Kurve c¹ (kongruent c in Abb. 2) bezieht sich auf das Linksseitige vordere Aggregat; die Kurve e² (gegen b um I¹J₂ Phase gleich 135° versetzt) betrifft das linksseitige hintere Aggregat. Die Resultierende ist eine Kurve d¹, deren Ordinatenhöchstwert &¹ etwa nur ¹Z₃ des Wertes e in Abb. 2 beträgt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt also eine fast vollkommene Regelmäßigkeit der Zugkraft und eine bedeutende Verminderung der aus der Trägheit erwachsenden Störungskräfte, nämlich im Verhältnis 3:1.

Bei einer Maschine mit sechs Motoraggregaten, vier seitlichen und zwei axialen, mit Kurbeln, die rechts und links jeweils um 120° versetzt sind, würde der Winkel η für den günstigsten Fall 180 — 30= 150° betragen.

Die Erfindung kann auch in der Weise abgeändert werden, daß man den Winkel η verändert, um z. B. den Trägheitsausgleich auf Kosten der Regelmäßigkeit des Motorganges zu verbessern.

Weiter können die Kuppelstangen C¹ und C² unmittelbar durch einen Kolben ohne Zwischenschaltung von Schwinghebeln angetrieben werden.

Eine weitere mögliche Abänderung besteht darin, daß durch das Gestänge an den Gegenkurbeln nicht Treibachsen, sondern Kuppelachsen verbunden werden, wenn z. B. die beiden äußeren Achsen als Treibachsen dienen oder daß eine Kuppel- und eine Treibachse verbunden werden.

Die Erfindung läßt sich selbstverständlich bei Motoren beliebiger Art anwenden; es brauchen nicht Verbrennungsmotoren zu sein.

Claims

Patentanspruch :

Räderkuppelung für Lokomotiven mit Antrieb durch zwei Motorengruppen, welche mittels Kuppelstangen je eine Achse unmittelbar antreiben, welche Achsen durch Kuppelstangen untereinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kuppelstangen (H) an auf Gegenkurbeln (M¹, M²) beider Treibachsen sitzenden Drehzapfen (L¹, L²) angreifen und diese Gegenkurbeln mit den Treibzapfen (K¹, K²) starr verbunden sind und daß der Winkelabstand (n) von je zweiTreibzapfen (K¹,K²) vorzugsweise 180 °, vermehrt oder vermindert um eine halbe Phase, beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen