DE847606C - Einzelachsantrieb fuer Dampflokomotiven mit zwischen den Wangen des Hauptrahmens angeordnetem UEbersetzungsgetriebe und ausserhalb der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen Kolben-maschinen (Dampfmotoren) - Google Patents

Einzelachsantrieb fuer Dampflokomotiven mit zwischen den Wangen des Hauptrahmens angeordnetem UEbersetzungsgetriebe und ausserhalb der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen Kolben-maschinen (Dampfmotoren)

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DE847606C
DE847606C DESCH976D DESC000976D DE847606C DE 847606 C DE847606 C DE 847606C DE SCH976 D DESCH976 D DE SCH976D DE SC000976 D DESC000976 D DE SC000976D DE 847606 C DE847606 C DE 847606C
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DE
Germany
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axle drive
single axle
drive according
steam
pinion shaft
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Expired
Application number
DESCH976D
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English (en)
Inventor
Hans Dipl-Ing Nyffenegger
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Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Original Assignee
Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/02Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with reciprocating piston steam engines
    • B61C9/06Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with reciprocating piston steam engines having toothed, chain, friction, or belt gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

  • Einzelachsantrieb für Dampflokomotiven mit zwischen den Wangen des Hauptrahmens angeordnetem Übersetzungsgetriebe und außerhalb der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen Kolbenmaschinen (Dampfmotoren) 1,.s sind \orscltl;igcund \usführungen voll Dampflokolnrrtiven bekanntgeworden, bei denen die "I'reilrradsütze einzeln durch Dampfmotoren angetrieben werden. Alle diese @''orscliliigc und Atisfiillrungell, sei es rnit oder ohne zwisclieligeschalteteln 7tthilradr;etrielre, kiinnen aber aus verschiedenen Gründen nicht voll befriedigen.
  • 13e] einen] dieser Vorscltliige sind die Motoren zwischen deli Wangen des llatiptraltnielis der Lokoniotive eingebaut, was zur Folge liat, daß die Motoren schlecht zugänglich sind.
  • Bei einer bekannten Ausführung wird wohl gute 7ug:inglichktit der Moorren durch Anordnung vors lnehrzylilulrigen 1)ampfinotoren auf beidseits außer-halb des Hauptrahmens befindlichen Hilfsrahmen erzielt, wobei diese Motoren auf ein gemeinsames, zwischen den Rahmenwangen angeordnetes Zahnradgetriebe arbeiten. Doch ist diese Antriebsanlage sehr vielteilig, und es müssen besondere nachgiebige Kupplungen zwischen den Motorkurbelwellen und der Ritzel#,celle vorgesehen werden.
  • 13e] einer anderen bekannten 'Ausfülirttng sind zweizylindrige Darnpfmotoren finit Anordnung der Zylinder in V-Forin außerhalb der Räder am Rahmen angebaut und mit dein zugelii3rigen"-1'i-eibradratz durch eilte nacligiehige Kupplung verbtlodc@ll. Bei dieser Bauart ist wegen des- Fehlens eines Zahnradgetriebes die Maschinendrehzahl unmittelbar voni Treibraddurchmesser und von der Fahrgeschwindigkeit abhängig. .Ferner ist dabei die Treibradsatzleistung beschränkt, weil es zur Verineidung zu großer Achsstände nicht zu umgehen ist, (laß pro Achse nur ein Motor eingebaut wird; der bei den aufeinanderfolgenden Radsätzen abwechselnd auf der linken oder rechten Seite der Lokomotive angeordnet ist. Wird aber zur Erhöhung der Maschinendrehzahl ein Zahnradgetriebe zwischen ':Motor und Radsatzwelle eingebaut, so wird der für die Maschine zur Verfügung stehende Bauraum unangenehm eingeschränkt. Es können diese Schwierigkeiten auch durch Anwendung hohen Dampfdruckes nicht beseitigt werden. Ganz allgemein zeigen sich bei Dampflokomotiven mit 1_inzelachsantrieb Schwierigkeiten bei der Erfüllung der einander teilweise widersprechenden Forderungen hinsichtlich der kritischen Drehzahl, des lfassenausgleiches und der Gleichförmigkeit des Drehmomentes.
  • llit der Anordnung gemäß der Erfindung wird den bekannten Mängeln abgeholfen, und die genannten Schwierigkeiten werden vermieden, indem bei einem Einzelachsantrieb für Dampflokomotiven mit zwischen dem Hauptrahmen angeordnetem Einfach- oder Doppelübersetzungsgetriebe und außerhalb> der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen ReihenkolbeninascAinen die Vorkehrung getroffen wird, claß die Kolbenmaschinenkurbelgehäuse mit dein Gehäuse des t`1bersetzungsgetriebes direkt und fest verbunden sind oder gegebenenfalls mit denselben ein einziges gegossenes oder geschweißtes Stück bilden und daß die möglichst starr ausgebildete, nlir an ihren Enden, nicht aber unmittelbar rieben den Kitzeln im Zahnradgehäuse gelagerte Ritzelw-elle mit den beiden Kurbelwellen durch starre Kupplungen fest verbunden ist.
  • In der Zeichnung sind 2lusführungsbeisp ele des l:rfinclurigsgegenstands dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine I?inzelachsantriebsinaschinenanlage finit vier Zylindern im Querschnitt durch die Lokoniotive, Fig. 2 ein Schema der Anordnung .in Seitenansicht, l" ig. 3 eine Variante mit sechs Zylindern und mit Außenrahmen.
  • Nach Fig. 1 ist die Kurbelwelle i der einen der beiden symmetrisch zur Lokomotivlängsmittelebene an geordneten zweizylindrigen Dampfmaschinen (Dampfmotoren) nur in einem Lager 2 der äußeren \\'and des Kurbelgehäuses 3 gelagert, während sie auf der inneren Seite mittels der innersten, zu einem Kupplungsflansch 4 erweiterten Kurbelwange mit (lern Kupplungsflansch 5 der im Lager bei 6 des Zahnradgehäuses 7 gelagerten Kitzelwelle 8 starr verbunden ist. Die Kitzelwelle 8 ist außerordentlich starr als Hohlwelle gebaut und trägt in der -Mitte eine Schwuuginasse 9, neben der beidseits Kitzel 1o auf die Hohlwelle aufgezogen sind. Die symmetrisch zur Längsmittelebene der Lokomotive angeordneten Lager 6 befinden sich nicht unmittelbar neben der Ritzeln io, sondern nahe an den beiden Enden der Kitzelwelle 8, unmittelbar neben den Kupplungsflanschen 5. Die Kitzelwelle ist in der Mitte längs der Ebene ii geteilt, und die beiden Hälften sind durch eine nicht gezeichnete Verschraubung starr miteinander verbunden.
  • Die Kitzel io der U'elle (S greifen in gefederte Zahnräder 12 ein, die auf einer irn Zahnradgehäuse 7 gelagerten Zwischenwelle 17 sitzen. Auf der Zwischenwelle sitzt ein weiteres Zahnrad 13 (Fig. 2), das in das große, die Treibachse umgebende, ebenfalls im Zahnradgehäuse 7 in Lagern 16 gelagerte Hohlzahnrad 14 eingreift. Das Hohlzahnrad 14 ist mit der Treibachswelle-15 in nicht näher dargestellter Weise durch eine nachgiebige Kupplung verbunden.
  • Die Bauart nach Fig. i ergibt bei verhältnismäßig geringer Zylinderzahl von nur vier Zylindern pro Treibradsatz ein 'hinreichend gleichförmiges Drehmoment, das durch die vorgesehene Schwungmasse ), vor allem bei hoher Fahrgeschwindigkeit noch weitgehend gegliittet wird. Zum gleichen Zweck werden die Maschinenkurbeln eines Motors der Anordnung nach Fig. i mit Vorteil um i8o°, mindestens aber um 135 ° gegeneinander versetzt. Die Kurbelwellen der beiden Motoren sind um 9o° gegeneinander versetzt. Die Bauart ermöglicht ferner guten Klassenausgleich. Infolge der steifen Bauart der Kitzelwelle 8 ist diese im ausnutzüaren Fahrbereich frei von Drehschwingungen, insbesondere den gefährlichen Gegenschwingungen der beiden einander zugeordneten N-lotoreii. Die Kitzelwelle 8 kann dabei durch die in großem Allstand voneinander befindlichen Lager 6 ausreichend gelagert werden, wobei infolge der festen Verbindung der Kitzelwelle 8 mit den beiden Kurbelwellen i die inneren Lager derselben weggelassen werden können. Ilieraus ergibt sich die einfachste Bauart der Dampfmotoren, die dazu noch wegen der geringen Zahl von Kurbelwellenlagern einen besseren mechanischen Wirkungsgrad aufweisen. Zur weiteren Verbesserung des Drehnioinentverlaufes der Dampfmaschinen kann die mittlere Kurbelwange 18 zu einer zusätzlichen Schwungmasse iy. wie strichpunktiert angedeutet, erweitert werden.
  • Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von jener nach Fig. i außer durch Anordnung eines Außenrahmens 2o an Stelle des Innenrahmens dadurch, daß drei statt zwei Zylinder für jede der beidseitig angeordneten Dampfmaschinen vorgesehen sind, deren Leistung um 5o 17o größer ist. Entsprechend der größeren Zylinderzahl ist das Drehmoment regelmäßiger als bei der Anordnung von zwei mal zwei Zylindern. Die 14aschinenkurbeln der dreizylindrigen Motoren sind um 12o° gegeneinander versetzt. Im weiteren ist nach Fig. 3 die Kitzelwelle 8 aus vier verschraubten Teilen zusammengesetzt. Wenn das Kitzel io in Form eines Zahnkranzes auf die Hohlwelle 8 aufgezogen wird, erlaubt diese Ausbildung der Ritzelw elle, die Flanschen 4, 5 im Durchmesser größer als bei ungeteilter Welle auszuführen, cla dann derlurchmesser dieser Flansche nicht mehr kleiner als der Innendurchmesser des Ritzelzahnkranzes sein muß. Vor allem können bei dieser Außenrahmenanordnung für die Radsitze i 5 statt Gleitlager vorteilhaft Rollenlager 2 1 vorgesehen sein.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einzelachsantrieb für Dampflokomotiven mit zwischen den Wangen des Hauptrahmens angeordnetem Cbersetzungsgetriebe und außerhalb der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen Kolbenmaschinen (Dampfmotoren), dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenmaschinenkurbelgehäuse (3) mit dem Gehäuse (7) des trl>ersetzurigsgetriel>es direkt und fest verbunden sind und daß die möglichst starr ausgebildete, nur an ihren Enden, nicht aber unmittelbar neben den Ritzeln (io) im Zahnradgehäuse gelagerte Ritzelwelle (8), mit den beiden Kurbelwellen (i) durch starre Kupplungen (4, 5) fest verbunden ist.
  2. 2. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innerste Kurbelwange jeder Kurbelwelle (i) als Kupplungsflansch (d) ausgebildet ist.
  3. 3. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzelwelle (8) als biegungs- und verdrehungssteife Hohlwelle ausgebildet ist.
  4. Finzelachsantrieb nach :\nspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzekvelle (8) eine Schwungmasse (o) tragt.
  5. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die (außerhalb der Treibradebene angeordneten) Dampfmaschinen je zweizylindrig sind.
  6. 6. Einzelachsantrieb nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzte Kurbelwelle und Ritzelwelle (1, 8) als Ganzes zwei Lager (6) im Getriebegehäuse (7) und je ein Lager (2) in den beiden seitlichen Kurbelgehäusen (3) besitzt. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzelwelle (8) in der Lokomotivlängsmittelebene (ii) unterteilt und zwischen den beiden Ritzeln (io) verschraubt ist. B. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzelwelle (8) aus vier Wellenteilen zusammengeschraubt ist (Fig. 3). g. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Kurbelarm (18) der Dampfmotoren als Schwungmasse (i9) ausgebildet ist. io. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbeln eines Motors um mindestens 135 ° gegeneinander versetzt sind und daß die beiden mit der Ritzelwelle (8) gekuppelten Motorkurbelwellen um go° gegeneinander versetzt sind. i i. Einzelachsantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbeln ( i) eines Motors um i8o° gegeneinander versetzt sind.
DESCH976D 1943-12-18 1944-07-05 Einzelachsantrieb fuer Dampflokomotiven mit zwischen den Wangen des Hauptrahmens angeordnetem UEbersetzungsgetriebe und ausserhalb der Treibradebenen angeordneten, geschlossenen mehrzylindrigen Kolben-maschinen (Dampfmotoren) Expired DE847606C (de)

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