DE597306C - Einrichtung zum Verdoppeln der Drehzahl von Elektromotoren, die zum Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen dienen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. MAI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Ol GRUPPE 2102

S ς>ο??ο IIJ2ol

¹ Patentiert im Deutschen Rfeiche vom 28. März 1929 ab

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verdoppeln der Drehzahl von Elektromotoren, die zum Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen dienen und deren Anker und Magnetgestell gegenläufig und mit je einer Triebachse gekuppelt sind.

Es ist bereits bekannt, beim Antrieb von Fahrzeugen Elektromotoren mit drehbar ge-

■10 lagerten Felderzeugern zu verwenden, bei denen die Leistungsabnahme des einen Felderzeugers durch mechanische Mittel, die des anderen Felderzeugers durch eiri rotierendes Flüssigkeitsgetriebe erfolgte. Derartige Flüssigkeitsgetriebe

sind jedoch für die Übertragung größerer Leistungen ungeeignet und bedingen eine ständige Überwachung und zusätzliche Regeleinrichtungen, die bei Temperaturschwankungen das Volumen der Flüssigkeit konstant halten. Weiterhin läßt sich eine gleichmäßige Leistungsabnahme beider Felderzeuger mit der bekannten Einrichtung nicht erzielen.

Es sind auch Elektromotoren mit umlaufendem Ständer und Läufer bekannt, bei denen die drehbaren Teile des Motors durch ein Differentialgetriebe verbunden sind und der Läufer zur Erzielung verschiedener Umlaufgeschwindigkeiten des Zwischenrades um die Motorwelle abgebremst werden kann.

Schließlich sind auch schon Anordnungen bekanntgeworden, bei denen der eine der beiden drehbaren Teile des Motors über eine Freilaufkupplung die zugehörige Achse antreiben kann, während bei Abbremsung des Motorteiles die Achse getrennt vom Motor laufen kann. Es ist also hierbei eine Kupplung vorgesehen, die sich selbsttätig einschaltet, wenn der zugeordnete umlaufende Motorteil eine höhere Geschwindigkeit annimmt als die Triebachse. Derartige Kupplungen sind für die Übertragung größerer Kräfte unzuverlässig, außerdem lassen sich stoßartige Beanspruchungen der Triebteile hierbei nicht vermeiden. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei Fahrzeugen unter Verwendung eines Elektromotors mit drehbarem Anker und Magnetgestell einen Antrieb zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und den verschiedensten Betriebserfordernissen gewachsen ist.

Nach der Erfindung werden die zur Kupplung eines umlaufenden Motorteiles und der zugehörigen Achse dienenden Teile mit der zur Abbremsung des Motorteiles dienenden Vorrichtung in der Weise vereinigt, daß die Kupplung mit einer Bremse derart zwangsläufig zusammenarbeitet, daß der diese Achse treibende Teil des Motors beim Entkuppeln abgebremst, beim Kuppeln dagegen die Bremse gelöst wird.

*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden:

Friedrich Mauck in Berlin-Lichterfelde,

Beim Anfahren des Fahrzeuges dienen hierbei gleichfalls zwei Achsen als Treibachsen. Ist der Anfahrvorgang beendet, so wird die Kupplung zwischen der einen Triebachse und dem Anker 5 oder dem Magnetgestell gelöst und durch die Bewegung beim Entkuppeln gleichzeitig die zum Blockieren dieser Motorteile dienende Bremse angezogen. Hierdurch wird die Umlaufgeschwindigkeit des anderen Teiles des Motors

ίο verdoppelt. Nunmehr wirkt nur noch eine Fahrzeugachse als Triebachse. Durch Lösen der Bremse und das damit verbundene Einschalten der Kupplung kann der zuerst beschriebene Betriebszustand wiederhergestellt und damit die Geschwindigkeit auf die Hälfte herabgesetzt werden.

Da beim Umschalten auf die große Geschwindigkeit die Verbindung des Motorgehäuses mit der Triebachse unterbrochen ist, so braucht die Stromzuführung des Motors beim Schaltvorgang nicht unterbrochen zu werden. Da die Bremse nur die lebendige Kraft des Motorgehäuses zu vernichten braucht, nicht aber die des gesamten Fahrzeuges, so ist nur 'eine verhältnismäßig geringe Kraft zum Festbremsen des Motorgehäuses erforderlich. Es bleibt also auch die beim Bremsen entwickelte Wärme gering.
Wird die Einrichtung gemäß der Erfindung bei einem elektrischen Triebwagen oder einer elektrischen Lokomotive angewendet, so wirkt sich die Erfindung dahin aus, daß die Hälfte der Antriebsmotoren gegenüber den gebräuchlichen Bauarten in Wegfall kommen, da

beim Anfahren zwei Achsen mit dem Motor gekuppelt sind, von denen auf jede dasselbe Drehmoment ausgeübt wird wie bei einem Motor mit stillstehendem Gehäuse. Außerdem kann die gleiche Lokomotive sowohl für Schnellzüge

^4P als auch für Güterzüge verwendet werden, ohne daß der Wirkungsgrad des elektrischen Antriebes herabgesetzt wird, da der Motor beim Schnellzugbetrieb mit stillstehendem Gehäuse arbeitet, während bei Güterzugbetrieb beide Teile des Motors gegenläufig und mit zwei Achsen gekuppelt sind.

Das Abbremsen des Motorgehäuses kann sowohl von Hand als auch elektrisch oder pneumatisch erfolgen. In den beiden letzten Fällen

So wird die Bremse zweckmäßig mit der Kurbel des Fahrschalters in Abhängigkeit gebracht, so daß die Bremse bei einer bestimmten Stellung des Fahrschalters in Tätigkeit tritt und unabhängig vom Führer eine bestimmte Bremszeit eingehalten wird, innerhalb welcher das Motorgehäuse zum Stillstand kommt bzw. das Fahrzeug auf die höhere Geschwindigkeit beschleunigt wird.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Grundriß dargestellt, und zwar dient hierbei der Motor zum Antrieb eines Triebfahrzeuges. Die in dem Fahrzeugrahmen 11 gelagerte Laufachse 12 ist über die Kegelräder 13 und 14 mit dem Anker 15 eines Gleichstrommotors gekuppelt, während die zweite Fahrzeugachse 16 über das Kegelrad 17 mit dem Kegelrad 18 im Eingriff steht, das auf dem Wellenzapfen 19 drehbar gelagert ist und mit der einen Scheibe 20 einer Rutschkupplung fest verbunden ist, deren andere Hälfte 21 mittels des fest gelagerten Hebels 26 auf dem Wellenzapfen 19 axial verschiebbar, aber unverdrehbar ist, da dieser zum Teil mit einer Verzahnung 29 versehen ist. Die andere Seite der Rutschkupplung 21 ist als Bremsscheibe 25 ausgebildet, die sich gegen eine mit dem Fahrzeuggestell fest verbundene Scheibe 27 legt. Der Wellenzapfen 19 ist über die Hohlwelle 24 fest mit dem Gehäuse 22 des Motors verbunden, das bei 30 und 31. gelagert ist und gleichzeitig zur Lagerung der Welle des Ankers dient. Auf die konstruktive Ausbildung des Elektromotors, dessen Stromzuführung für die Feldwicklung über die Schleifringe 23 erfolgt, soll nicht näher eingegangen werden.

In der dargestellten Lage ist die Bremsscheibe 25 angezogen, so daß hierdurch das Gehäuse 22 des Elektromotors festgebremst ist und im Raum stillsteht, während 'das Kegelrad 18 von dem Wellenzapfen 19 entkuppelt ist, so daß der Antrieb des Fahrzeuges lediglich durch den Anker 15 über die Kegelräder 13 und 14 erfolgt. Da bei stillstehendem Motorgehäuse der Anker 15 doppelt so schnell läuft, als wenn das Motorgehäuse 22 drehbar ist, so ist in diesem Falle die Geschwindigkeit des Fahrzeuges doppelt so groß, als wenn der Steuerhebel 26 in der Pfeilxichtung bewegt wird. In letzterem Falle wird das Kegekad 18 mit dem Wellenzapfen 19 und damit mit dem Motorgehäuse 22 gekuppelt, das infolge Lösens der Bremsscheibe 25 in entgegengesetzter Richtung zum Anker 15 umläuft. Da hierdurch die Drehzahl des Ankers halb so groß wird wie bei stillstehendem Gehäuse, so erhält in diesem Falle das Fahrzeug die halbe Geschwindigkeit.

Bei der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform wird der Steuerhebel 26 von Hand betätigt. Statt dessen kann aber auch der Steuerhebel 26 elektrisch oder von einem mit der Druckluftbremsleitung in Verbindung stehenden Zylinder gesteuert werden, um das Festbremsen des Motorgehäuses und die hierdurch verursachte Verdoppelung der Drehzahl der Ankerwelle zwangsläufig durch den Fahrschalter zu erzielen.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung kann zweckmäßig in solcher Weise ausgebildet werden, daß das Motorgehäuse gewöhnlich fest gebremst ist, beispielsweise da- durch, daß die Bremse durch Federkraft dauernd angezogen ist. Nur während des Anfahrens

wird die Bremse gelüftet und die zweite Fahrzeugachse mit dem umlaufenden Motorgehäuse gekuppelt, so daß beim Anfahren auf zwei Achsen ein hohes Drehmoment ausgeübt wird und das Fahrzeug schnell beschleunigt werden kann. Nach erfolgtem Anfahren wird die zweite Achse wieder entkuppelt und das Motorgehäuse festgebremst, wodurch, das Fahrzeug seine höhere Geschwindigkeit erhält.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Verdoppeln der Drehzahl von Elektromotoren, die zum Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen dienen und deren Anker drehbar und mit je einer Triebachse derart verbunden sind, daß zwischen mindestens einem der beiden Motorteile und der zugehörigen Triebachse eine Kupplung eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (20, 21) mit einer Bremse (25, 27) derart zwangsläufig zusammenarbeitet, daß der diese Achse treibende Teil des Motors beim Entkuppeln abgebremst, beim Kuppeln dagegen von der Bremse freigegeben wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Kupplung und Bremse elektrisch gesteuert sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Kupplung und der Bremse ein mit der Bremsdruckluftleitung in Verbindung stehender Druckzylinder dient.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische bzw. pneumatische Bremse für den abkuppelbaren Motor teil mit dem Fahrschalter zwangsläufig gekuppelt ist, so daß die Kupplung bei einer bestimmten Stellung des Fahrschalters aus- oder eingerückt und die Motorbremse angezogen oder gelöst wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen