DE685038C - Schleudersicherung fuer Lokomotiven mit Einzelachsantrieb - Google Patents

Description

Bei Dampflokomotiven mit Einzelachsantrieb ergibt sich die Notwendigkeit, ähnlich wie bei elektrischen Lokomotiven mit Einzelachsantrieb, Vorrichtungen anzuwenden, durch welche das Schleudern einzelner Achsen verhindert wird. Hierfür sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die darauf beruhen, daß durch den Drehzahlunterschied, der beim Schleudern einer angetriebenen Achse gegenüber einer anderen angetriebenen Achse bzw. einer Laufachse auftritt, auf mechanischem, elektrischem oder hydraulischem Wege ein Steuerimpuls erhalten wird, der die Antriebsmaschine der schleudernden Achse beeinflußt. Bei der hydraulischen Steuerung ist hierbei von der Wirkung eines Differentialgetriebes Gebrauch gemacht, das von zwei Treibachsen gleichzeitig angetrieben wird und bei größerer Ungleichheit der Drehzahlen eine Ölpumpe antreibt. Durch den erzeugten Druckanstieg in der zur Maschine führenden Steuerleitung wird ein Steuerglied verstellt und die Dampfzufuhr der Maschine gedrosselt.

Alle bisherigen Lösungen haben den Nachteil, daß sie entweder mit zwei Treibachsen verbunden sein müssen oder verhältnismäßig umständliche Vorrichtungen, z. B. Getriebe oder Fliehkraftregler, an der Achse oder deren Maschine erfordern und daß sie vom Führerstand aus nicht beeinflußt werden können. Die Erfindung bezweckt, eine einfache, betriebssichere, vom Führerstand aus beeinflußbare Vorrichtung zu schaffen, die das Schleudern bzw. Durchgehen einer Treibachse mit Sicherheit verhindert. Dabei wird, wie bekannt, davon ausgegangen, daß die Drehzahl der Laufachsen stets unmittelbar proportional der Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive ist und niemals von der Schleuderwirkung einer Treibachse beeinflußt wird. Infolgedessen bildet die Drehzahl der Laufachsen den geeigneten Bezugswert für die jeweilige Drehzahl aller Treibachsen.

Die Erfindung gibt eine weitere Lösung der bekannten Aufgabe, bei Lokomotiven mit Einzelachsantrieb Schleudersicherungen vorzusehen.

Die Erfindung besteht darin, daß sämtliche Treibachsen der Lokomotive und eine ihrer Lauf achsen mit je einer Ölpumpe ausgerüstet

werden und der von der Laufachspumpe erzeugte Öldruck als Bezugswert für die hydraulische Steuerung dient, indem er die eine Kolbenseite einer für jede der vorhandenen Antriebsmaschinen vorgesehenen Steuervorrichtung und der Druck einer Treibachspumpe die andere Kolbenseite beeinflußt, so daß beim Schleudern einer Treibachse die Öldrucksteuerung eine Schließbewegung auf den Kolben ausübt, wodurch z. B. die Dampfzufuhr der betreffenden Maschine gedrosselt wird.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.

Abb. ι zeigt die Anordnung an einer Lokomotive. Abb. 2 zeigt in größerem Maßstab die Sicherungseinrichtung, teilweise im Schnitt, und Abb. 3 eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie HI-III- der Abb. 2.

Jede der drei Treibachsen ι der dargestellten Lokomotive wird für sich durch eine Dampfmaschine 2 angetrieben. In der zum Schieberkasten der Maschine gehenden Dampfleitung 3 ist eine Drosselvorrichtung angeordnet, die durch die Steuervorrichtung der hydraulischen Schleudersicherung gesteuert wird. Zu jeder Treibachse 1 gehört eine von ihr angetriebene bzw. an der Maschine angebaute ölpumpe 4, z. B. eine Zahnradpumpe, und eine Steuervorrichtung 5. Die von der Pumpe 4 kommende Druckleitung 6 führt in den Zylinderraum 7 des Steuerzylinders oberhalb des Kolbens 8. Eine mit dem Kolbenraum 7 verbundene ölabflußleitung 9 führt zu einem Ölbehälter 10, an den die Saugleitung 12 der Pumpe 4 angeschlossen ist. In die Leitung 9 ist ein Regelventil eingebaut, durch das der Durchgangsquerschnitt eingestellt werden kann. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel befindet sich dieses Druckregelventil in einer Kammer 13 der Steuervorrichtung 5, die mit dem Zylinderraum 7 durch eine Bohrung 14 verbunden ist. Der Durchflußquerschnitt der Bohrung 14 ist mittels des an seiner Ausmündung angeordneten Ventils 15 einstellbar, dessen Ventilspindel 16 ein Handrad 17 trägt. Durch Einstellung der Ventile 15 kann die Empfindlichkeit der Regulierung geändert werden, indem z. B. bei Verringerung des Querschnitts ein rascher Druckanstieg im Zylinderraum 7 entsteht, als bei Vergrößerung desselben. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß schon bei geringer Überschreitung des zulässigen Drehzahlunterschiedes zwischen den einzelnen Antriebsmaschinen die Steuerung in Tätigkeit tritt. Andererseits kann hierdurch aber auch ein dauernder Drehzahlunterschied, z. B. bei verschiedenem Raddurchmesser, der keine Steuerwirkung auslösen darf, ausgeglichen werden.
■ Die hintere Laufachse 18 der Lokomotive ist mit einer ölpumpe 19 ausgerüstet, die mit einer Regelvorrichtung 20 in Verbindung steht. Von einer Kammer 23 der Regelvorrichtung 20 führt eine Leitung 21' zum Ölbehälter 10, mit dem die Saugleitung 21 der Pumpe 19 verbunden ist. Die Druckleitung 22 der Pumpe ist unmittelbar an eine Kammer 24 der Regelvorrichtung angeschlossen. An einer Bohrung 25 einer Zwischenwand 26, welche die beiden Kammern 23/ 24 trennt, ist ein mittels Handrades 28 einstellbares Regelventil 27 angeordnet. In der Trennwand26 ist ferner noch eine Bohrung 29 vorgesehen, die in der Regel durch ein durch eine Feder 31 belastetes Überdruckventil 30 abgeschlossen ist. Von der Kammer 24 der Regelvorrichtung 20 geht eine geschlossene Öldruckleitung 32, die Steuerleitung, aus, mit der die unteren Kolbenräume 33 sämtlicher Steuervorrichtungen 5 durch Anschlußleitungen 34 in Verbindung stehen. Von der Steuerleitung 32 führt auch je eine Abzweigleitung 35 zu einem an der Steuervorrichtung 5 vorgesehenen kleinen Hilfssteuerzylinder 36, der durch eine Bohrung 37 mit dem Zylinderraum 7 der Steuervorrichtung 5 in Verbindung steht. In dem Hilfszylinder 36 ist ein Kolbenschieber 38 angeordnet, der unter der Wirkung einer von außen einstellbaren Feder 39 steht und in der Regel die Bohrung 37 abschließt.

Die von der Steuervorrichtung beeinflußte Drosselvorrichtung des Antriebsmittels der Lokomotivmaschinen ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine in der Dampfzuleitung 3 angeordnete Drosselklappe 40. An der Achse 41 der Drosselklappe greift ein Hebel 42 an, der an der Kolbenstange 43 des Kolbens 8 des Steuerapparates 5 angelenkt ist.

Auf der Achse 41 der Drosselklappe'ist eine Rückholfeder 44 angeordnet, durch welche die Drosselklappe und über das Verbindungsgestänge auch der Steuerkolben 8 in die Ausgangs- ioo lage zurückbewegt werden, falls beim Anfahren eine Achse schleudert und die Lauf achspumpe 19 noch nicht den für das Rückführen der Teile erforderlichen Öldruck erzeugt. Die zu den einzelnen Maschinen führenden Dampf Ieitungen3 gehen zweckmäßig von einem im Führerhaus angeordneten Sammelrohr 45 aus, so daß im Bedarfsfall die Drosselvorrichtungen und die Rückholfedern bequem zugänglich sind. Die Rückholfedern könnten auch als Zug- oder no Druckfedern an einer anderen geeigneten Stelle des den Steuerkolben 8 mit der Drosselklappe 40 verbindenden Gestänges angeordnet werden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Beim Anfahren erzeugt die ölpumpe 19 der Laufachse 18 einen von der Drehzahl der Laufachse abhängigen Öldruck in der Steuerleitung 32 und damit in den Zylinderräumen 33 der Steuervorrichtungen. Durch den auf den Steuerkolben 8 ausgeübten Druck und durch die Rückholfeder 44 wird über das Gestänge 42, 43, die Drosselklappe 40 in den zu den Maschinen 2

führenden Dampfleitungen 3 offen gehalten. Der von den Treibachspumpen 4 erzeugte Öldruck, welcher im Zylinderraum 7 der Steuervorrichtungen herrscht, kann den Steuerkolbe.n8 solange nicht bewegen, als sein Druck nichf tfen von der Laufachspumpe erzeugten Druck übersteigt. Sobald aber eine der Treibachsen schleudert, steigt die Drehzahl der ihr zugeordneten Pumpe 4 und damit auch der von

dieser Pumpe erzeugte Öldruck an. Der Steuerkolben 8 wird abwärts bewegt und die zugehörige Drosselklappe 40 in der Zuleitung 3 der betreffenden Dampfmaschine 2 mehr oder weniger geschlossen. Dadurch wird erreicht, daß s die Dampfzufuhr der Maschine der schleudernden Treibachse verringert wird, bis ihre Drehzahl wieder die Drehzahl der anderen Maschinen angenommen hat. Die Drosselklappe öffnet sich dann wieder durch die Wirkung der Feder 44 und den Öldruck der Pumpe 19.

Sobald die Lokomotive eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, die beispielsweise bei 20 bis 40 km liegen mag, werden durch den entsprechend angestiegenen Öldruck in der Steuerleitung 32 über die Abzweigleitungen 35 die federbelasteten Kolbenschieber 38 an den Steuervorrichtungen in die Offenstellung bewegt. Damit wird dem ölkreislauf der Treibachspumpen 4 durch die Hilfsbohrungen 37 ein größerer Querschnitt freigegeben, so daß eine unerwünschte Erwärmung des Öles verhindert wird. Von der betreffenden Drehzahl ab ist die Sicherheitsvorrichtung ausgeschaltet. Dies ist zulässig, weil bei der hohen Geschwindigkeit das Schleudern einzelner Achsen nicht mehr in Frage kommt. Andererseits ist es zur Schonung der Pumpen und der Reguliereinrichtung erwünscht, wenn bei den hohen Fahrgeschwindigkeiten der Druck in den Leitungen 6 und den Zylinderräumen 7 nicht ansteigt, um die somit bestehende Gefahr von Ölverlusten zu vermeiden. Wird die Fahrgeschwindigkeit der Maschine verringert und sinkt damit der von der Laufachspumpe 19 erzeugte Öldruck in der Steuerleitung, so gehen die Kolbenschieber 38 wieder in die Schließstellung, und die Hilfsbohrungen 37 werden abgeschlossen.

Sowohl das Regelventil 20 der Laufachspumpe als auch die Steuervorrichtungen der Treibachsen können an bequem zugänglicher Stelle im Führerhaus angeordnet werden, so daß sie jederzeit unter der Überwachung des Lokomotivführers stehen. Zu diesem Zweck werden das Steuerventil und die Steuervorrichtungen vorteilhaft noch mit geeigneten Anzeigevorrichtungen, z. B. Manometern, ausgerüstet. Der Lokomotivführer kann mittels der Handräder 17, 28 den Druck in den Ölleitungen einregeln und auch die Einstellung der Drosselklappen in den Dampfzuleitungen der Maschine beeinflussen. An den Treibachsen oder den Antriebsmaschinen sind lediglich die kleinen Ölpumpen anzuordnen und von diesen die Rohrleitungen zum Führerstand zu führen. Dadurch wird die ganze Einrichtung sehr vereinfacht und übersichtlich. Im Falle einer Störung kann der Lokomotivführer die betreffende Steuervorrichtung durch öffnen des Ventils 15 ausschalten, ohne daß dadurch die übrigen Vorrichtungen in ihrer Wirkung beeinträchtigt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schleudersicherung für Lokomotiven mit Einzelachsantrieb und einer auf die Antriebsmaschinen der Achsen einwirkenden hydraulischen Steuerung, die ihren Impuls durch eine von der schleudernden Achse aus angetriebene Ölpumpe erhält, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Treibachsen (1) und eine Laufachse (18) der Lokomotive mit

je einer ölpumpe (4 bzw. 19) ausgerüstet sind und der von der Laufachspumpe (19) erzeugte Öldruck als Bezugswert für die hydraulische Steuerung dient, indem er die eine Kolbenseite einer für jede Antriebsmaschine vorgesehenen Steuervorrichtung und der Druck der Treibachspumpe (4) die andere Kolbenseite beeinflußt.

2. Schleudersicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (5) mit einem am Steuerzylinder angeordneten Regelventil (15) zum Einstellen des Durchflußquerschnittes und damit des Druckes der Öldruckleitung der Treibachspumpe (4) versehen ist.

3. Schleudersicherung nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet, daß die Saugleitung (21, 21') und die Druckleitung (22) der Laufachspumpe (19) an ein Druckregelventil (20) angeschlossen sind, von dem die zu den Steuervorrichtungen (5) der Treibachsen führende Steuerdruckleitung (32) ausgeht.

4. Schleudersicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (5) der einzelnen Maschinen mit einer vom Öldruck der Laufachspumpe (19) beeinflußten HilfsSteuervorrichtung (38, 39) versehen sind, die beim Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit der Lokomotive einen zusätzlichen Durchflußquerschnitt (37) in dem mit dem Zylinderraum (7) der Steuervorrichtung (5) verbundenen Ölkreislauf der Treibachspumpe (4) freigibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen