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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.