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Dampflokomotive mit zwei Zylinderreihen Die bekannten Mehrzylinderdampflokomotiven
mit Verbundwirkung und mit üblichem Stangenantrieb, d. h. solche, :die nicht mit
Einzelachsantrieb ausgerüstet sind, haben für gewöhnlich vier Zylinder, von denen
zwei Hoch- und zwei Niederdruckzylinder sind.
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Es sind auch .bereits Dampflokomotiven mit zwei Zylinderreihen bekanntgeworden.
Bei diesen sind zwei innere Hochdruck- und zwei äußere Niederdruckzylinder oder
umgekehrt vorgesehen.
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-Beim Steigern der Lokomotivleistung kommt man jedoch manchmal wegen
des Umgrenzungsprofils und auch aus anderen Gründen mit vier Zylindern nicht mehr
aus. Es sind daher auch schon Lokomotiven mit sechs Zylindern vorgeschlagen worden,
von denen zwei als Hochdruck- und vier als Niederdruckzylinder wirken. Um die Anfahrfähigkeit
einer solchen mit sechs Zylindern ausgerüsteten Lokomotive so hoch wie möglich zu
.halten, sind zweckmäßig .erweise die Hochdruckkurbeln unter einem Winkel von 9o
° zueinander versetzt angeordnet, und :demzufolge kann bei der gewählten Zylinderzahl
nicht ;der an sich bekannte ,gute Massenausgleich einer Sechszylindermaschine mit
6o' Winkel zwischen den Kurbeln erreicht werden.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Dampflokomotive mit zwei Zylinderreihen,
von denen die eine aus zwei inneren Hochdruck-, die andere aus Niederdruckzylindern
besteht. Der Erfindung liegt nun die -Aufgabe zugrunde, bei gegebener Leistung die
Anzahl der Zylinder einer Dampflokomotive mit Hoch- und Niederdruckzylindern so
klein ,,wie möglich zu =halten. y
Die Erfindung besteht ,darin,
daß die Niederdruckzylinderreihe, welche -zwei äußere und einen mittleren Zylinder
enthält, vorn, und. die Hochdruckzylinderreihe hinten liegt. wobei die Kurbeln der
Niederdruckzyli.nder um 135', 1350 und 9o ° .und de Kurbeln der Hochdruckzylinder
entgegengesetzt den Kurbeln der entsprechenden äußeren Niederdruckzylinder versetzt
sind.
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Durch die erfindungsgemäße Auswahl und .:Anordnung der Hoch- und Niederdruckzylinder
wird in vorteilhafter Weise die Unterbringung des Verbinders und die Führung der
.großen Auspuffrohre zu .dem Blasrohr erleichtert. Die neue Bauart bietet auch weiterhin
noch verschiedene andere Vorteile. Die gewählte Anzahl der Zylinder ermöglicht es
nämlich auch, bei dem bei einer Lokomotive zur Verfügung stehenden Platz die Zylinderraumverhältnisse
in den gewünschten Grenzen zu halten. Die Anordnung nach der Erfindung gewährleistet
weiterhin einen guten Massenausgleich und kann mit dem einer Vierzylindermaschine
verglichen werden. Die erfindungsgemäße Zylinderzahl und Kurbelversetzung ist in
jedem Falle vorzuziehen, selbst wenn das Umgrenzungsprofil zwei Niederdruckzylinder
erlauben sollte. Bei einer Maschine mit zwei Niederdruckzylindern würden die hin
und her gehenden Massen schwerer und die von ihnen verursachten Drehmomente größer
als bei der erfindungsgemäßen Anordnung sein. Demgegenüber steht eine leicht in
Kauf zu nehmende Vergrößerung der Massenkräfte bei fünf Zylindern im Vergleich mit
vier Zylindern.
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Die neue Kurbelanordnung kann auch mit anderen möglichen Fünfzylinderanordnungen
verglichen werden. Die theoretische Anordnung mit gleichen 72°-Kurbelwinlteln kommt
nicht in Betracht, weil der Winkel zwischen den Hochdruckkurbeln, wie bereits angegeben,
etwa 9o ° betragen muß. Die Anordnung der drei Niederdruckkurbeln unter i2o° und
der Hochdruckkurbeln links und rechts symmetrisch zu der mittleren Niederdruckkurbel
würde weniger günstig sein. Die neue Anordnung erzielt auch ein gutes Tangentialkraftdiagramm.
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Nach der Erfindung wird weiterhin die Bewegung des Schiebers des mittleren
Niedendruchzylinders in an sich bekannter Weise von den Bewegungen der Schieber
der außenliegenden Niederdruckzylinder mittels -zweier Übertragungshebel abgeleitet,
deren Hebelarmlänge bei dem ortsfest gelagerten Hebel sich wie i :
bei dem ortsbeweglichen Hebel dagegen wie i : verhalten. Durch diese besondere Ausbildung
der Hebel wird die Anzahl der erforderlichen Gelenke auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
Eine Schwinge mit ihrem Antrieb für den mittleren Schieber kommt in Fortfall Der
Antrieb des mittleren Schiebers erfolgt in einfacher Weise durch nur zwei Hebel,
die leicht zugänglich vor den Schieberkästen angeordnet werden können. Hinter .dem
mittleren Schieber bleibt der Platz frei, was im Betriebe bei den knappen Raumverhältnissen
zwischen den Rahmen von großer Bedeutung ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung der Zylinder kann auch dahingehend
noch verbessert werden, daß :die Bewegung sämtlicher Schieber durch zwei außenliegende
Schwingen in Verbindung mit Voreilhebeln erfolgt. Weitere vorteilhafte Einzelheiten
sind im folgenden beschrieben.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigen Abb. i die erfindungsgemäße Anordnung der Hoch- und Niederdruckkurbeln.
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Abb.2 eine Längsansicht mit Schnitt durch die rechten Zylinder und
Abb. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Dampflokomotive.
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Die Abb. i zeigt die Anordnung der Kurbeln bei der erfindungsgemäßen
Dampflokomotive mit Hoch- und Niederdruckkurbeln. Die Buchstaben r, 1. in
geben -die Lage der Kurbeln an, HDr bedeutet Hochdruckkurbel rechts, HDl Hochdruckkurbel
links, während N Dm z. B. Niederdruckkurbelmitte bedeutet.
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Die Lokomotive .gemäß der Erfindung hat beispielsweise vier gekuppelte
Radsätze 1 bis 4. Der Lokomotivrahmen ist durch zwei Rahmenbleche bzw. Barren 5
r- und 51 angedeutet. Die Niederdruckzylinder 61, 6111 und 6r treiben mittels Treibstangen
77, ; r
und 7 -in die zweite Achse an. Von den Hochdruckzylindern 81
und 81- wird die vierte Achse mittels Treibstangen 91 und 9 r angetrieben. Die zweite
und vierte Achse sind dementsprechend durchgekröpft. Die Radsätze 1, 2, 3 und 4
sind durch Kuppelstangen io miteinander verbunden. Die Anordnung der Steuerungen
der erfindungsgemäßen Dampflokomotive ist besonders einfach. Die Lokomotive .hat
beispielsweise im ganzen vier Schwingen i i und 12, die .außerhalb des Rahin:ens
liegen und gut zugängig sind. Der innenliegende mittlere Niedierdruckzylinder hat
keine Schwinge und keine eigene Steuerung. Die Bewegung seines Schiebers wird von
den vorderen Enden der außenliegenden Niederdruckschieberstangen durch die Hebel
13 und 14 mit den Hebelarmen 13a" 13h, 14u und I4b abgeleitet.
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Der Hebel 13 ist in seiner Mitte ortsfest gelagert, sein freier Arm
ist .gabelförmig ausgebildet und gelenkig mit dem Hebel 14
in dessen
Mitte verbunden. Der Hebel 14 hat somit keine festen Punkte, die Enden der Arme
13a, I4a und 14" sind mit den .drei Schieberstangen gelenkig verbunden.
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Die soeben beschriebene Ableitung der Bewegung für die Schieberstangen
ist an sich bereits bekannt, jedoch bei Dreizylindermaschinen mit 12o ° Winkel zwischen
den Kurbeln bei den in Ab!). i dargestellten erfindungsgemäßen Kurbelwinkeln
sind besondere Hebelverhältnisse angewandt worden. Nach der Erfindung ist nämlich,das
Verhältnis -der Hebelarme
und das Verhältnis der Hebelarme
Die Bewegung von den außenliegenden Schwingen 12 für die Hochdruckzylinder wird
durch ,die Schwingensteine 15, Stangen 16 und Hebel 17 auf die Welle 18 übertragen,
die nach innen geht und durch die gleichen Hebel 17 in bekannter Weise zusammen
mit Voreilhebeln die Schieber-bewegt.
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Die in Abb. 2 dargestellte Steueranordnung ist .nicht die ,einzige,
die für die erfindungsgemäße Fünfzylinderbauart möglich ist. Die Hochdruckkurbeln
links und rechts stehen in einem Winkel von 18o' zu den entsprechenden Niederdruckkurbeln.
Es könnten deshalb in einigen Fällen, in denen die konstruktiven Verhältnisse es
zulassen, statt vier Schwingen nur zwei zur Anwendung kommen und die Hochdruckschieberbewegungen
von den Niederdrucksteuerungen in einfacher Weise abgeleitet werden.
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Aus- Abb. 2 und 3 ist ersichtlich, daß ,der Zugang zu den vorderen
Hochdruckzylinder= deckeln durch die in Fahrzeugmitte gelegene Kröpfung der zweiten
Achse gar nicht behindert ist. Hier hat die Fünfzylinderbauart noch einen Vorteil
im Vergleich mit einer Sechszylinderlokomotive, wo die zwei Achskröpfungen ;links
und rechts den Zugang zu den Hochdruckzylindern sehr behindern können.