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Achslastausgleich zur Erhaltung der Zugkraft für Doppellokomotiven
mit Tatzlagermotoren Es ist .bekannt, daß Lokomotiven, an deren Haken eine Zugkraft
ausgeübt wird, eineLastverschiebung erfahren., derart, daß die vorderen Achsen entlastet,
die hinteren Achsen belastet werden. Sind die Achsen einzeln durch gleich starke
Motoren angetrieben., so ist die am stärksten entlastete Achse maßgebend für die
Höhe der Zugkraft, .die ausgeübt werden kann, denn an ihr wird zuerst die Haftgrenze
zwischen Rad und Schiene überschritten, so daß Schleudern eintritt.
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Man, trachtet. .daher nach Anordnungen, bei denen die Entlastung einen
Mindestwert annimmt. Werden die Achsen durch Tatzlagermotoren angetrieben, die sich
zum Teil auf die Achse, also einen umgefederten Teil, zum, Teil auf den Rahmen,
also einen gefederten Teil, stützen, so tritt außerdem: noch eine Kräfteverschiebung
in den Federlasten ein, die höchst unerwünscht ist, und es entsteht die zweite Aufgabe,
auch diese Änderung der Federlasten auf einen Mindestwert zubringen.
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Es sind bereits Anordnungen bekannt, die bei Lokomotiven mit zwei
oder drei, nur Treibachsen enthaltenden. Triebgestellen eine sehr geringe Lastverschiebung
ergeben. Neuerdings
werden für Sonderfälle auch Lokomotiven benötigt,
die eine noch grilliere Treibachszahl (acht, zehn, zwälf usw.) besitzen. Da solche
Lokomotiven in der Regel Bergstrecken befahren. so entsteht die Forderung, solche
Lokomotiven als Gliederlokomotiven zu bauen, damit sie zwangsfrei scharfe Krümmungen
befahren können.
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Fig. i zeigt eine Bauart der Lokomotive, die zwei Triebgestelle mit
je vier Achsen hat. Die beiden Triebgestelle sind durch eine Zugkupplung verbunden.
Eine Lokomotivbrücke legt sich über die beiden Gestelle und wird durch je einen
Drehzapfen A in jedem Gestell geführt. Das Gewicht der Brücke lastet auf jedem Triebgestell
in zwei Auflagern B und C. Werden die Tragfedern aller vier Achsen jedes Gestells
durch Ausgleich.hebel miteinander verbunden, so verteilt sich hie Last der Brücke
gleichmäßig auf die vier Achsen jedes Gestells, wobei das ganze System statisch
bestimmt wird. Die Fahrtrichtung ist in Fig. i durch -den Pfeil veranschaulicht.
An dem hinteren Zughaken greift die Zugkraft SZ an, wobei Z die von jedem der einzelnen
Motoren l1 entwickelte Zugkraft ist.
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Werden nun die Tatzlagermotoren 1I alle nach derselben Seite aufgehängt,
z. B. nach der Lokomotivmitte zu, wie in Fig. i veranschaulicht. so erhält man eine
gleichmäßige Entlastung -IV der vier vorderen Achsen i bis d. und eine gleichmäßige
Belastung +N der vier hinteren Achsen j bis ä, wobei die Achsdruckänderung nur einen
sehr kleinen Betrag ausmacht.
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Eine solche Lokomotive wäre aber für krümmungsreicIie Strecken noch
ungeeignet, denn einerseits ist ein Gestell mit vier Achsen zu steif, und andererseits
wird die Lokomotivbrücke so lang, daß sie in der Mitte oder an den Enden oder an
beiden Teilen stark eingeschnürt werden müßte, um nicht in Krümmungen in das Umgrenzungsprofil
zu ragen.
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Es müßte, um die Kurvenläufigkeit der Lokomotive zu verbessern, eine
Unterteilung sowohl. der Triebgestelle als auch der Brücke vorgenommen werden, also
eine Gliederlokomotive gebaut werden, bei der aber die Beherrschung der Achsentlastung
erheblich schwieriger wird.
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Fig. :2 zeigt in Längsansicht eine solche Gliederlokomotive. Die Fahrtrichtung
ist durch einen Pfeil gezeigt; die acht Achsen sind mit i b:is 8 bezeichnet. Am
Zughaken wirkt die Zugkraft S Z. Bei dieser Bauart sind für jede Lokomotivhälfte
zwei je zweiachsige. Gestelle G1 und G., angeordnet, die durch Zugkupplungen h verhunden
sind. Die Motoren ili der beiden Loli:omotivhälften sind nach der Lokomotiv tmitte
zu gerichtet. Die Brücke Br ist zunächst nozh einteilig gelassen. Die Brücke belastet
wieder jedes Triebgestell in je zwei Auflagern B und C. Man erhält das gleiche Kräftespiel
wie bei der Anordnung nach Fig. i, wenn die Tragfedern der vorderen Achsen i bis
4 und. die Tragfedern der hinteren Achsen ; bis 8 je für sich durch: AusgIeichhebel
verbunden sind, wie in Fig. 2 gezeigt. Auf diese Weise ist jede Lokomotivhälfte
labil gestützt. Dabei wirken die AusgleichhebeI zwischen den benachbarten Triebgestellen
einer Lokomotivhälfte über die
Lücke dazwischen hinweg, indem der Ausg1 eichhebel
a an der Brücke Br selbst befestigt ist.
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Einer Achsentlastung entspricht eine zusätzliche Belastung der Tragfedern.
und umgekehrt. Dieser Federbelastung entspricht eine Du.rchsenkung der Federn um
einen Betrag f (Fig.3). Da alle vier vorderen Tragfedern gleichmäßig belastet, die
vier hinteren gieichmäßag entlastet werden, so stellen sich die Triebgestelle beim
Lauf etwas schräg eün. Hat die Lokomotive im Ruhezustand eine waagerechte Längsachse,
so nimmt die Längsachse bei Zugkraftausübung eine schiefe Lage ein, die in Fig.
3 durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Die Abweichung der Rahmenstellung
von der Normallage beträgt jetzt f1 und fs an den äußersten Achsen. Die Ausgleichhebel
ermöglichen dieses Einspielen. Die Erfindung betrifft nun einen Achslastausglench,
zur Erhaltung der Zugkraft füar Lokomotiven mit Tatzlagermotoren, die in zwei in
sich ausgeglichenen Trriebgestellgruppen nach der Lokomotivmitte zu odar entgegengesetzt
angeordnet sind, und ist dudurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Lokomotive
als Doppellokomotive i. nur eine Triebgeste.ldgruppe ausgeglichen ist, 2. zivisehen
beiden Gruppen eine senkrecht schersteife Gelenkkupplung, angeordnet äst, 3. die
Triebgestelle der anderen Gruppe je für sich ausgeglichen sind und .l. die Last
entweder auf jedem Triebgestell dieser Gruppe in zwei Punkten oder auf dem einen
von zwei benachbarten, durch eine senkrecht schersteife Gelenkkupplung verbundenen
Triebgestellen in einem Punkt abgestützt ist.
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Zach einer weitemn vorteilhaften Einzelheit der Erfindung sind die
Federausgleichhehel zwischen den Triebgestellen einer Gruppe an einem der benachbarten
Triebgestelle gelagert. Der Ausgleich zwischen den Triebgestellen einer Gruppe 'kann
hydrau.l,isch erfolgen.
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Die Erfindung ist in den Fig. q. bis ä beispielsweise veranschaulicht.
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Fig.4 zeigt eine erfundene Bauart der Gliederlokomotive, bei der die
Brücke in zwei Teile Brl und Br., zerlegt ist. Um das richtige Kräftespiel wieder
herzustellen. sind die inneren
Triebgestelle durch ein Gelenk P
vor; bunden, dias senkrechte Kräfte überträgt. Der Ausgleichhebel a ist ferner @nu!r
in ebner Lokomotivhälfte, z. B. in der vorderen, vorhanden. Dann ist d@iehin@tereLokom:otivhäl:fte,
statisch bestimmt, in zwei Punkten gelagert. Damit hat auch das Gelenk P im Raum
seine festgelegte Lage und führt die vordere, labil gestützte Lokomotivhälfte. Die
Längsachse der Lokomotive würde sich nunmehr nach Fig. 5 einstellen. Die Längsachse
der hinteren Lokomotivhälfte bleibt waagerecht, während die Längsachse der vorderen
Lokomotivhälfte eine schiefe Lage einnimmt, wobei die senkrechte Bewegung des Rahmens
an der äußersten Achse i die Größe f1 annimmt. Die Entlastung an der voTderlen Lokomotivhälfte
beträgt für jede Achse - Ar, die Belastung der Achsen,der hinteren Lokomotivhälfte
beträgt + N.
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Bei der Blauart nach Feig. b sind die Motoren nach der Lokomotivmitte
zu gerichtet; .die Auflagerung der Brücke, z. B. auf dien äußeren Trdebgesteliden,
ist auf einem. Auflager D vorgenommen, während die mittleren Triebgestelle in zwei
Auflagern B und.' C aufliegen. In, den äußeren Triebgestellen sind dafür zwischen
den beiden benachbarten Ttiebges.tellen zusätzliche Gefenke P1 angeordnet, was aus
d!auftechnischen Gründen erforderlich ist. An der Einstellung der Triebgestelle
ändert sich hierdurch niichts. Das Gelenk P, ergibt die Möglichkeit, den mittl;eren
Ausgleichhebela zwischen den äußeren. Triebgestellen entweder an der Brücke zu lagiern,
wie bei dieir Bauart nach FU,--. 4 gezeigt, oder an einem der beiden Triebgestelle
selbst, wie in Fsg. 7 bei a1 gezeigt. In diesem Fa1Te werden die Gewichtskräfte
über das Gelenk P, ausgeglichen.
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Nach Fig. 8 ist beider Bauart gemäß F g. 6 an Stelle eines mittleren
Ausgleichhebells a zwischen den Endtriebgestellen der einen Lokomotivhälfte ein
hydiraulrischer Ausgleich angeordnet, bestehend aus je einem Druckzylinder d1 und
d2, die auf den benachbaxten Enden der Endtriabgestelle befestigt sind und deren
Kolben K1 bzw. K2 an -den Tragfedern F1 bzw. F2 angreifen. Die Druckzyltinder sind
durch eine Druckleitung L verbunden, in .der ein Schlauch S mit Rücksicht auf die
relativen. Bewegungen der beiden Gestelle eingebaut ,ist. Die Druckzyliinderräume
über ,den Kolben und .die Druckleitung sind mit einer Druckflüssigkeit gefüllt,
die den Ausgleich bewirkt.