DE720370C - Vorrichtung zur Umsteuerung von Kolbenmaschinen, insbesondere fuer Lokomotiven - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Unisteuerung von Kolbenmaschinen, insbesondere für Lokomotiven Im nachfolgenden wird eine Verbesserung der Umsteuerung von Kolbenmaschinen beschrieben, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, für Diesellokomotiven mit Druckluftübertragung geeignet ist.
• Die Einrichtung zur Umsteuerung der Lokomotive wirkt im allgemeinen durch mechanische Übertragung auf die Regelwelle der Steuerung der Antriebsmaschine und bewirkt im besonderen die Verstellung des Gleitsteines in der Kulisse, wenn es sich um Schiebersteuerungen handelt oder die Veränderung der Ventileröffnung im Falle von Ventilsteuerungen. Es sind aber auch Ausführungsformen bekannt, bei denen die Einwirkung auf die Regulierwelle mittels eines Hilfsmotors erfolgt, der durch Dampf oder Druckluft betätigt wird. In diesem Falle wird vom Führerstand aus nur ein Hilfsorgan bedient, und zwar ein Schieber oder ein Ventil, welches je nach dem Sinne, in der auf dasselbe eingewirkt wird, den Dampf oder die Druckluft auf die eine oder andere Seite des Hilfsmotorkolbens treten läßt. Ein Nachteil dieser Einrichtung für mittelbare Betätigung besteht darin, daß sich die Rückwirkungen der Steuerung auf den Hilfsmotor übertragen und Schwingungen desselben verursachen, die um so größer werden, je größer die Reaktionen sind und je niedriger die Geschwindigkeit der Lokomotive, also die Frequenz, ist. Diese Schwingungen können die Größenordnung von mehreren Zentimetern erreichen, und es ist schon vorgeschlagen worden, mit 01 oder Glyzerin gefüllte el Dämpfungs- oder Dremszylinder zu verwenden, um die Stellung des Hilfsmotors und damit die eingestellte Lage der Steuerung selb'st besser festzulegen. Die Wirkung auf das Steuerorgan des Hilfsmotors muß in diesem Falle mit einer Einwirkung auf die Bremszylinder verbunden werden, damit dies e-2,1eichzeitig gelöst werden und das Regel mittel die Bewegung des Hilfsmotors verursachen kann.
• Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Einrichtungen dieser Art und ist einerseits gekennzeichnet durch die hydraulische oder pneumatische Übertragung der Steuerbewegung vom Bedienungsstand zum Steuerorgan des Hilfsmotors. Andererseits erfolgt diese Übertragung mit veränderlichem Druck, so daß jedem Druck, den der Lokomotivführer im Bedienungsorgan einstellt, eine ganz bestimmte Stellung des Steuerorgans entspricht und infolgedessen, dank der konstruktiven Ausbildung der Gesamteinrichtung, dieses Steuerorgans und des Hilfsmotors, auch eine -anz bestimmte Stellung des Hilfsmotors und infolgedessen der Steuerung der Antriebsmaschine.
• Im besonderen ist die Verwendung von Drucköl zur Betätigung des Hilfsmotors vorgesehen, und es ist die Gesamtanordnung des Steuerorgans und des Hilfsmotors derart getroffen, daß die ölleitungen geschlossen werden, sobald die gewünschte Stellung der Steuerung erreicht ist, Der Hilfsmotor bleibt

  also mit Öl gefüllt und bildet selbst eine Öl-

  bremse, welche als Dämpfer wirkt und die

  Feststellung der Steuerungslage sichert.

  Der Lokomotivführer hat daher niel*;

  anderes zu tun. als den Druck des Steuer-

  mittels mittels des Bedienungsorgans (Au#,-

  auf dein Bedienungsstand zu ver-

  ändern. Die Bauart dieser Auslöser ent-

  jener der Betätigungsventile der

  regelbaren Druckluftbreinsen, d. 11, den regel-

  baren Breinsventilen.

  Das vermittels der Auslöser in --einem

  Drucke veränderte Steuermittel wirkt ver-

  mittels einer Vorsteuereinrichtung auf den

  primär beweglicben Kolbenschieber des Hilfs-

  motors ein und verstellt diesen. wodurch die

  Hilfsinotorbewegung eingeleitet wird. Eilte

  Rückführungseinrichtung bewirkt, daß der

  Hilfsmotor in einer neuen, der neuen Stellun-

  seines Stetierorgans entsprechenden Lage

  zür Ruhe kommt.

  Das Steuerorgan und der Hilfsmotor sind

  im allgemeinen vereinigt und entweder litt-

  mittelbar auf der Regulierwelle angeordnet

  (im Falle eines Hilfsmotors mit rotierenden

  Kolben') oder in der Nähe dieser Welle; im

  letzteren Falle mit der Regulierwelle selbst

  durch ein einfaches mechanisches übertra-

  gungsgestänge verbunden.

  Auf einer Lokomotive, die mit einer Anlage

  gemäß dem Erfindungsgegenstand versellen

  ist, kann matt unterscheiden:

  i. die Antriebsittaschinen und das in den-

  selben wirksame Treib- oder Arbeitsmittell

  im allgemeinen Wasserdampf (bei Dampf-

  lokomotiven) oder Druckli-ift oder ein anderes

  gleichwertiges gasförmiges Mittel (im Falle

  der Diesellokomotive mit pnetimatiselier

  Kraftübertragung),

  2. den Hilfsinotor init seinem Stetieror-,an

  (Schieber oder Ventil) und das diesen Hilfs-

  niotor betätigende Regelmittel, welches vor-

  zugsweise Drucköl. aber auch Druckluft oder

  ir-eildein anderes unter Druck stellendes

  Mitte ' 1 sein kann,

  3. das Bedienungsorgan (den Auslöser) auf

  l# z#

  dein Bedienungsstand und das Steuermittel,

  das infollge seines durch den Auslöser ver-

  änderten Druckes und vermittels einer Vor-

  steuereinrichtun- die Verstellung des Steuer-

  organs des Hilfsinotors bewirkt. Dieses

  Steuermittel ist vorzugsweise Druckluft, kann

  aber auch Öl oder irgendein anderes elasti-

  schei; oder unzus;ammendrückbares, unter

  Druck stellendes 'Mittel sein.

  In der Zeichnung ist der Gegenstand der

  Erfindung näher erläutert.

  Fig. i zeigt das Schema einer Umsteuerung

  init Hilfsmotor gemäß der Erfindung für eine

  dieselpileuntatische Lokomotive, in Fig.:2 ist

  eine Einzelheit der Einrichtung nach Fig. i

  und in Fig. 3 eitle Hilf-einrichtung, um das

  01 als Regelmittel unter Druck zu setzen, b dar-

  gestellt.

  In Fig. i bezeichnet i den Dieselniot#-,1-.. der

  direkt mit dein Verrlichter 2 -ekUppelt ist,

  die Druckluft in den Aufnehiner 3

  liefert. aus (lern das Treibmittul durch

  Eitilaf)rc,lir 4 und den Regler 5 in die Arbeits-

  zylinder 6 der I-nlzoinoti#-e eintritt. In der

  Figur wurde eilte Ventilsteuerung angenoin-

  men, deren Steuerun,-skasten mit 7 bezeich-

  net ist. Die Regulierwelle 8 der Steuerung

  der Arbeitszylinder wird mittels des Hilfs-

  niotorkolbens i o und der 1 1

  durch das Regeltnittel betätigt, das in den

  Hilfsmotorzylinder 9 eintritt. Das Steuer-

  organ 12 des Hilfsmotors c) wird vom Füh-

  rerstand aus auf pneumatischem Wege mittels

  des Bedienungsliebels 13 betätigt. Ein an-

  derer Bedienungsliebel 14 -wirkt in der auf

  Dampflokolllotiven üblichen Weise auf den

  Regler 5 der Lokomotive,

  111 Fi-. 2 haben die Bezugszeichun 9, 10'

  11, 12 und 13 dieselbe Bedeutung wie in der

  Fig. i. Das Steuerorgan des Hilfsinotors be-

  stellt in diesem Falle aus einem Kolbenschie-

  ber mit zwei miteinander verbundenen Kol-

  ben 15 als primärbewegter Teil. Dieser Schie-

  ber wird durch die Stange 28 bzw. durch dun

  Kolben 27 eines kleinen Zylinders 26 an-

  getrieben, in welchem das Steuermittel wirk-

  sam ist und das als Vorsteuereinrichtulig für

  den Hilfsinotorsteuerschieber dient.

  Die Federn 29 tragen dazu bei, die Stellung

  el el

  des Kolbens 27 und infolgedessen des Schie-

  bers 15 zu bestimmen. Dieser Schieber, wel-

  cher mit innerer Überdeckun- arbeitet. be-

  wegt sich alier nicht unmittelbar in dein Ge-

  häuse 12 des Steuerorgans, sondern in der

  Zwischenhülse 16, die zwei mit den Kolben

  15 des Scliiebers in Deck-ung befindliche

  Schlitze und eine mittlere Öffnun- aufweist,

  durch welche das aus der Rohrleitung 17 z"-

  strömende Regeltnittel in den Kolbenschieher

  eintritt. Die Hülse 16 ist ebenfall,- sekundär

  beweglich, indem sie durch die Stange ig mit

  dein 7weiarrnigen Rückführun-shebel 2o des

  Hilfsmotors verbunden ist. Die Rohrleitung

  18 ist die Rückflußleitun- des Re-elinittels

  zu dessen B)ehälter.

  Der Steuerhebel 13 wirkt in dem dar-

  gestellten Fall auf zwei Auslöser 21 und 22,

  die untereinander gleich sind und je einem

  Fahrsinn der Lokomotive zugeordnet sind

  und konstruktiv mit den regelbaren Brenis-

  %-entilen der Luftdruckbremsen übereinstim-

  men. Das Steuermittel wird durch die Lei-

  tung 23 den Auslösern zugeführt. In dem

  besonderen Fall der Druckluft kann diese dem

  Behälter3 (Fig. i) oder den Breinslilftl)eii;il-

  tern der Lokomotive entnonimeil \%-erden. Das

  Steuermittel, dessen Spannung durch die bei-

  den Auslöser geändert wurde, gelangt durch

  die beiden Rohrleitungen 24 gnd 25 auf die

  beiden Seiten des kleinen Zylinders 26.

  Die Wirkungsweise ist die folgende: Das

  bei 23 eintretende Steuermittel wird bei Be-

  wegung des Hebels 13 im Sinne der Zeich-

  nung nach rdcl-its-in seinem Druck durch den

  betätigten Auslöser (in diesem Falle 22) be-

  einflußt, gelangt durch die kolirleitulig:24 in

  die vordere Kammer:26 der Vorsteuereillrich-

  tun- und schiebt den Kolben:27 mit der

  Stange:28 und den Schiebern 15 nach rechts,

  bis der Kolben 27 durch die Spannung der

  Federn 29 in einer neuen Stellung angehalten

  wird, die um so weiter von der Ausgangs-

  stellung entfernt ist, je höher die eingestellte

  Spannung des Steuermittels ist.

  Die Kolben 15 decken die Schlitze in der

  Hülse 16 auf, und das Regeln-iittel (bei 17 zu-

  geführtes Drucköl) tritt in die Rechte Kam-

  iner des Hilfsmotorzylinders 9 ein, während

  das Mittel aus der linken Kammer durch die

  anderen Schlitze der Hülse 16 entweicht und

  durch Leitung iS in den Behälter zurück-

  kehrt. Der Kolben io des Hilfsmotors ver-

  schiebt sich im Sinne der Zeichnung nach

  links und verändert mittels der Stange ii in

  entsprechender Weise die Stellung der Steuer-

  welle 8 (Fig. i) der Treibmittelsteuerung der

  Arbeitszvlinder. Die Bewegung der Stange

  i i nach links bewirkt gleichzeitig eine Be-

  wegung des Rückführungshebels 2o, und die

  Hülse 16 wird nach rechts zurückgeführt, bis

  die Schlitze der Hülse wieder von dein Schie-

  ber 15 in seiner neuen Stellung verschlossen

  werden. In diesem Augenblick ist die Tätig-

  keit des Hilfsmotors beendet, und die Steue-

  rung bleibt in ihrer neuen Stellung, bis der

  Lokomotivführer den Hebel 13 neuerlich be-

  tätigt.

  Die beiden Auslöser 2 1 und .22 können auch

  zu einem ein7igen Organ vereinigt werden,

  und es kann sowohl der Hilfsmotor als auch

  sein Steuerorgan so konstruiert sein, daß

  diese eine Drehbewegung ausführen.

  Es ist ersichtlich, daß in der -Mittelstellung

  des Hebels 13 sich die beiden Auslöser in

  ihren höchsten Stellungen befinden und daß

  in den Rohrleitungen ?,4 und 25 kein Druck

  herrscht. Der Kolben 27 steht in diesem

  Falle in seiner Mittelstellung und ebenso der

  Hilfsinotorkolben io. Diese Stellung ist

  daher die Nullage oder neutrale Stellung, die

  dein Stillstand der Maschine (Füllung Null')

  entspricht. Die Verstellungen nach links

  oder rechts ergeben veränderliche Füllungen

  für den Vorwärts- oder Rückwärtslauf.

  Die vorzugsweise als Steueriiiittel ver-

  wendete Druckluft kann den Bremsbehältern

  pder, im Falle der pneumatischen übertra-

  gung, dem Treibmittelbehälter 3 (Fig. I) ent-

  nommen werden. Im Falle von Dampfloko-

  motiven mit Unterdruckbrernsen kann genau

  die'selbe E inrichtung verwendet werden, in-

  dem der Unterdruck mit Hilfe der Auslöser

  2 1 oder 22 in dem kleinen Zylinder 26 ver-

  ändert wird, Es ist in diesem Falle jedoch

  auch möglich -, einen kleinen unabhängigen

  Verdichter zu verwenden, der die als Steuer-

  mittel dienende Druckluft liefert.

  Das vorzugsweise als Regelmittel in dem

  Hilfsmotor verwendete Drucköl kann durch

  eine kleine Ölpumpe geliefert werden, die

  durch die Welle des 7.\fotors i oder durch eine

  kleine illial)liä,ilgige Dampfmaschine oder

  Turbine betrieben wird. Es ist jedoch auch

  möglich, die Druckluft zur Erzeugung des

  Drucköles zu verwenden, indem Druckluft

  auf die Ölspiegel in geschlossenen, Öl enthal-

  tenden Gefäßen zur Einwirkung bracht

  wird.

  Fig. 3 zeigt eine Einrichtung dieser Art.

  Die beiden Behälter 30 und 3 1 enthalten das

  Öl für die Regelung. Der eine dient als

  Druckbehälter und der andere als Rückfluß-

  behälter. Der Druck wird mittels Druckluft

  erzeu 'gt, die über da-, Reduktionsvelitil 32

  durch das Rohr 33 von dem Behälter 34 zu-

  geführt wird. Dieser Behälter kann der

  Bremsluftbehälter sein oder der Aufnehmer 3

  (Fig. i). Der Vierwegliahn 35 (oder ein

  7 U eichwertiges Organ) bringt die Druckluft

  0 el

  aus 34 mit einem der Behälter 30 oder 31 in

  Verbindung, während er den anderen Behäl-

  ter mit der Außenluft verbindet. 36 und 37

  sind Verbindungsleitungen zwischen dem

  Vierweghalin und den Behältern.

  Die Leitungen 17 und 18 (Fig. 2) sind

  ihrerseits mit den Behältern über Rohrleitun-

  gen 38 und 39 und einem Vierwegliahn 4o

  verbunden, der die Druckleitung 17 mit jenem

  der beiden Behälter verbindet, der gerade

  unter Druck steht (gemäß der Stellung des

  Hahnes 35.), während der andere Behälter mit

  der Rückflußleitung 18 verbunden ist.

  Wenn infolge ausgeführter Arbeitsspiele

  der beschriebenen Hilfseinrichtung der Spie-

  gel in dem unter Druck stehenden Behälter

  (30 in Fig. 3) gesunken und dementsprechend

  in dem anderen Behälter gestiegen ist, ver-

  dreht man die Häline35 und 4o, die zu die-

  sein Zwecke durch ein Gestänge4I iiiitein-

  z#

  ander verbunden sind, und setzt dadurch den

  vollen Behälter unter Druck, wobei der

  andere als Rückflußbehälter dient. Dieser

  Stellungswechsel kann inittels eines Schwim-

  iners 42 auch selbsttätig bewirkt werden, wie

  Z,

  in der Fi '-. 3 angedeutet.

  Der Regler (5 in Fig. i) für die Treib-

  zylinder kann, wie bei Dampflokomotiven

  üblich, voni Bedienutigsstand aus durch ein

  - ZD

  mechanisches Gestänge betätigt werden. Man kann aber auch zur Verstellung dieses Reglers eine der Fig. 2 gleichartige Vorrichtung verwenden. Dieser Regler kann im Falle der pneumatischen Diesellokomotive mit dem zentralen Bedienungsorgan der Generatorgruppe 1, :2 (Fig. i) verbunden sein. In diesem Falle erfolgen alle hauptsächlichen Bedienungen auf pneumatischem oder auch hydraulischem Wege, wenn an Stelle von Druckluft z. B. Druchöl als Steuermittel verwendet wird, vom Führerstand aus. Der Lokomotivführer bedient dann drei Bedienungsorgane, die alle drei von derselben Art, nämlich Auslöser sind, und zwar: i. für die Ulmsteuerung, 2. für den Regler (und zur Regelung der Generatorgruppe bei pneumatischen Diesellokomotiven), 3. für die regelbare Druckluft- oder Unterdruckbrernse.
• Diese pneumatische oder hydraulische Fernsteuerung gestaltet die Steuerung von zwei Führerständen aus sehr einfach. - Es .genügt, auf jedem Stand die Bedienungsorgane (Auslöser) zu montieren und sie mit der einzigen Hilfsmotorgruppe zu verbinden. Der Bedienungshebel 13 (Fig. r) wird in diesem Falle so gebaut, daß er nur in der neutralen Stellung abgenommen und zum anderen Führerstand mitgenommen werden kann und daß sein Entfernen auf eine einfache Blockierungseinrichtung oder auf Abschlußventile wirkt, welche den Einlaß der Druckluft:23 und den Ausgang der Leitungen :24 und 25 auf dem betreffenden Bedienungsstand sperren.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. \,orrichtung zur Umsteuerung von Kolbenmaschinen, insbesondere für Lokomotiven, bei der die Regulierwelle der Steuerung der Arbeitszylinder vermittels eines Hilfsmotors mit einem primär bewegten Kolbenschieber verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der primär bewegte Kolbenschieber (15) des Steuerorgans (12) des Hilfsmotors (9) vom Führerstande aus hydraulisch oder pneumatisch betätigt wird und daß für den Hilfsmotor ein Regelmittel unter konstantem Druck und für die Betätigung des primär beweglichen Kolbenschiebers (15) des Steuerorgans (12) des Hilfsmotors (9) bzw. einer Vorsteuereinrichtung (:26 bis 29) zur Betätigun g des vorerwähnten Steuerorgans (1:2) ein Steuermittel unter %-eränderlichem Druck verwendet wird, wobei die Änderungen des Druckes des letztgenannten Mittels vom Führerstand aus bewirkt werden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung zweier gleichartiger Auslöser (21 und:22) oder eines doppelten Auslösers an sich bekannter Bauart der Brernsregelventile für die Veränderung der Steuermittelspannung, wobei alle Stellungen der Steuerung der Arbeitszylinder (6) zwischen den Füllungsgrenzen Null und Maximum sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsgang der Lokomotive durch dieselben Druckänderungen des Steuermittels erzielt werden, welche Drücke je nach der Stellung der doppelten Auslösevorrichtung im entgegengesetzten Sinne auf den primär beweglichen Kolbenschieber (15) des Steuerorgans (12) des Hilfsmotors (9) einwirken. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das als Regel-oder Steuermittel dienende Drucköl dadurch erhalten wird, daß ein elastisches Mittel oder das elastische Steuermittel (Druckluft oder Druckgas) auf den Ölspiegel in geschlossenen Ölbehältern (30, 3 1) wirkt. 4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Bedienung des Lokomotivreglers durch eine zur Änderung der Steuerungsverstellung "emäß Y Anspruch i analoge Vorrichtung mit den gleichen Regel- und Steuermitteln erfolgt. 5. Vorrichtung nach Anspruch i für Lokomotiven oder Züge mit zwei Führerständen, gekennzeichnet durch eine Blockierungs- oder Sperreinrichtung an sich bekannter Art für jeden Führerstand, die den Eintritt (23) des Steuermittels in die steuernden Auslöser (21, 22) und den Übertritt dieses Mittels in die Vorsteuereinrichtung (26 bis 29) des Steuerorgans (12) des Hilfsinotors (9) verhindert, wenn der Bedienungshebel (13) abgenommen wird, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dieses Abz3 nehmen nur in der neutralen Stellung der Bedienungsvorrichtung Z> (13) möglich ist, welche Stellung dem Druck Null des Steuermittels und der Füllung Null der Steuerung der Arbeitszylinder (6) entspricht.