DE672838C

DE672838C - Verfahren zum Betriebe von Dampftriebwagen mit mehreren einzeln zu- und abschaltbaren Dampfmaschinen

Info

Publication number: DE672838C
Application number: DEK136901D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Lorenz
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1935-02-16
Filing date: 1935-02-16
Publication date: 1939-03-10

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für dampfgetriebene Fahrzeuge ein Betriebsverfahrien zu entwickeln, das einmal bei jedem Betrieb, also z. B. sowohl beim Anfahren als auch beim Regelbetrieb, eine möglichst wirtschaftliche Dampfausnutzung gewährleistet, zum anderen vor allem beim Anfahren das Erzeugen einer besonders großen Zugkraft ermöglicht.

Bei der Dampfmaschine wird bekanntlich die Ausnutzung des Dampfes um so schlechter, je mehr die Betriebs Verhältnisse von dem Regelbetrieb abweichen. Ist die Füllung der Zylinder zum Erreichen einer hohen Zugkraft größer als bei der wirtschaftlichen Füllung, dann treten Verluste infolge unvollständiger Dampfdehnung auf, ist dagegen die Füllung kleiner, so fallen die an sich etwa gleichbleibenden Verluste durch Wärmeübertragung von dem Zylinder an die Umgebung (Waindungsverluste) ■—■ bezogen auf die arbeitende Dampf menge — viel mehr ins Gewicht und verschlechtern entsprechend den Wirkungsgrad.

Die üblichen Dampflokomotiven haben Schiebersteueruingen, bei denen die Füllung einen bestimmten Kleinstwert nicht unterschreiten darf. Werden noch kleinere Zug kräfte verlangt, so muß der Dampf vor Eintritt in den Schieberkasten gedrosselt werden, wodurch die Ausnutzung des Dampfes wieder schlechter wird. Bekanntlich arbeiten die Lokomotiven bei hohen Geschwindigkeiten fast ohne Ausnahme mit Drosselung des Dampfes durch den Regler. Aber auch bei Lofcomotiven mit Ventilsteuerung liegen die Verhältnisse nicht viel günstiger, da die schon erwähnten Wandungsverluste mit kleiner werdender Füllung immer mehr zunehmen.

Legt man also eine Fahrzeugdampfmaschine so aus, daß sie im Regelbetrieb am wirtschaftlichsten arbeitet, so arbeitet sie unter den hiervon abweichenden Betriebsvejrhältnissen beim Anfahren und beim Fahren in Steigungen unwirtschaftlich. Vor allem ist aber bei dieser Art der Auslegung die Zugkraft beschränkt. Legt man andererseits "die Maschine nur mit Rücksicht auf das Anfahren aus, dann arbeitet sie im Regelbetrieb ungünstig.

Ganz besonders treten diese Verhältnisse bei Fahrzeugen in Erscheinung, von denen man hohe Anfahrbeschleunigung und hohe Endgeschwindigkeit verlangt. Erstere fordert ein möglichst großes Hubvolumen der Dampfzylinder, und zwar auch schon dann, wenn

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

Dr. Rudolf Lorenz in Essen,

die Forderung einer wirtschaftlichen Dampfausnutzung beim Anfahren nicht so scharf gestellt wird. Letztere verlangt dagegen für die hohe Umlauf zahl ein kleines Hubvolumen. Bei der bisher im Lokomotiv- und Triebwagenbau üblichen Bauart schlug man bei der Bemessung des Hubvolumens der Zylinder einen Mittelweg ein und mußte damit die schon erwähnten Nachteile, wenigstens teil- »o weise, in Kauf nehmen.

Die Erfindung knüpft bei der Lösung der obigen Aufgabe an die bekannten dampfgetriebenen Fahrzeuge mit mehreren einzeln zu- und abschaltbaren Dampfmaschinen an, die beim Anfahren alle mit größter Füllung arbeiten und deren Füllung mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit verkleinert wird, bis die Maschinen mit der wirtschaftlichsten Füllung arbeiten. Gemäß der Erfindung wird bei weiterer Geschwindigkeitssteigerung die Füllung immer nur einer Maschine bis zu deren vollständiger Entlastung vermindert, und diese Maschine wird dann abgeschaltet, so daß bei Regelbetrieb nur noch die für diesen Betrieb erforderlichen Maschinen mit der wirtschaftlichsten Füllung arbeiten.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Abb. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen dreiteiligen Dampf triebwagen. Die Dampferzeugungsanlagen 1 und 2 sind in den Wagenenden untergebracht. Sämtliche Achsen des Wagens sind jede für sich durch eine Dampfmaschine 3 bis 10 antreibbar. Die Anlage soll z. B. so ausgelegt sein, daß beim Regelbetrieb, d. h. bei voller Fährt, bei der nur der Fahrwiderstand zu überwinden ist, vier Maschinen mit der wirtschaftlichsten Füllung arbeiten. Für das Anfahren werden alle acht Maschinen ausgenutzt. Abb. 2 zeigt den Verlauf der Zugkraft Z in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Triebwagens und gibt außerdem ein ungefähres Bild über die Regelung beim Anfahren. Zu Beginn des Anfahrens (Punkt 11 in Abb. 2) 'erhalten alle Maschinen 3 bis 10 die größte ■ Füllung, bis bei einer bestimmten Geschwindigkeit des Wagens, die in Abb. 2 durch den Punkt 12 gekennzeichnet ist, die Dampfabgabe des Kessels ihren Höchstwert erreicht hat. Nunmehr wird die Füllung aller Maschinen 3 bis 10 entsprechend der Dampfleistung des Kessels bis auf die wirtschaftlichste Füllung verringert (Verlauf zwischen 12 und 13 in Abb. 2). Bei der Fahrgeschwindigkeit an der Stelle 14 in Abb. 2 wird die erste Maschine abgeschaltet, z.B. die Maschines (Abb. 1) und bei der Fahrgeschwindigkeit 15 eine weitere, z.B. die Maschine 8 (Abb. 1). Bei den Geschwindigkeiten 16 bzw. 17 erfolgt das Abschalten der Maschinen 6 bzw. 7. Zum Schluß arbeiten für den Regelbetrieb nur noch die Maschinen 3, 4, 9 und 10, deren Leistung so bemessen ist, daß sie bei der Geschwindigkeit 18 gerade den Fahrwiderstand überwinden.

Wird infolge Fahrens in leichtem Gefälle oder infolge von Mitwind eine kleinere Zugkraft als die dem Regelbetrieb 18 entsprechende verlangt, so können weitere Maschinen abgeschaltet werden. Zwischenwerte werden dabei so eingestellt, daß zunächst die betreffende Maschine in ihrer Füllung herabgeregelt und bei der kleinsten Füllung dampfseitig abgeschaltet wird. Alle übrigen noch im Betriebe befindlichen Maschinen laufen dabei mit der wirtschaftlichsten Füllung weiter. Das Zu- bzw. Abschalten der Maschinen in der schon beschriebenen Weise erfolgt in einer bestimmteH Reihenfolge entweder von Hand Oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Triebwagens.

Sollen die Maschinen nicht nur von der Dampfseite, sondern auch, wie an sich bekannt, mechanisch zu- bzw. abschaltbar sein, so ist die Schaltvorrichtung vorteilhaft so auszubilden, daß das Zu- bzw. Abschalten der Maschinen nur bei deren Leerlauf erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betriebe von Dampftriebwagen mit mehreren einzeln zu- und abschaltbaren Dampfmaschinen, die beim Anfahren alle mit größter Füllung arbeiten und deren Füllung mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit so weit verkleinert wird, bis sie mit der wirtschaftlichsten Füllung arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß bei weiterer Geschwindigkeitssteigerung die Füllung immer nur einer Maschine bis zu deren vollständiger Entlastung vermindert und diese Maschine dann abgeschaltet wird, so daß bei Regelbetrieb nur noch die erforderlichen Maschinen mit der wirtschaftlichsten Füllung arbeiten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten der Dampfmaschinen selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen