DE910549C

DE910549C - Steuereinrichtung einer insbesondere fuer Lokomotiven bestimmten Kraftanlage mit zwei Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladung und Kompressionszuendung

Info

Publication number: DE910549C
Application number: DEP54709A
Authority: DE
Inventors: Louis Frederick Rudston Fell
Original assignee: FELL DEVELOPMENTS Ltd
Current assignee: FELL DEVELOPMENTS Ltd
Priority date: 1948-09-14
Filing date: 1949-09-13
Publication date: 1954-05-03
Also published as: CH299168A; BE491081A

Description

Steuereinrichtung einer insbesondere für Lokomotiven bestimmten Kraftanlage mit zwei Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladung und. Kompressionszündung Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für eine Kraftanlage mit zwei Verbren.nungskraftrnaschinen mit Aufladung und Kompressionszündung, von denen jede über eine Flüssigkeitskupplung mit veränderbarer Füllung und mit Hand zu betätigender Füllungssteuerung ein Sonnenrad eines Differentialgetriebes treibt. Die Anlage hat eine jedem Sonnenrad zugeordnete, nur eine Drehrichtung des Sonnenrades zulassende Vorrichtung, die also die andere Drehrichtung sperrt, und einen jeder Hauptmaschine zugeordneten Regler für die einer vorbestimmten Drehmomentdrehzahlkurve entsprechende Steuerung ihrer Kraftstoffeinspritzmenge. Eine solche Kraftanlage ist schon früher vorgeschlagen worden. Wie nach dem älteren Vorschlag wird bei der Erfindung die Leistung der Kraftanlage von dem Planetenträger des erwähnten Differentialgetriebes aufgenommen. Erforderlichenfalls können zwei solche Anlagen kombiniert werden, wobei der Planetenträger jeder Anlage je ein Sonnenrad eines weiteren Differentialgetriebes antreibt usf.
Bei Verwendung der Anlage zum Betrieb z. B. einer Lokomotive wird zum Anfahren der Lokomotive aus dem Stand die einer der Hauptmaschinen zugeordnete Flüssigkeitskupplung gefüllt und gleichzeitig die bei dieser Maschine eingespritzte Kraftstoffmenge gesteigert, damit diese Maschine ihr maximales Drehmoment entwickeln kann. Wenn die Lokomotive mit einer niedrigen Geschwindigkeit läuft, wird eine weitere Flüssigkeitskupplung gefüllt und die Kraftstoffeinspritzmenge der dieser zugeordneten Hauptmaschine gesteigert. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Lokomotive weiter erhöht. Dasselbe Vorgehen wird für die anderen Hauptmaschinen nacheinander wiederholt (wenn mehr als zwei Hauptmaschinen vorgesehen sind). Die Geschwindigkeit der Lokomotive kann durch Regelung der Kraftstoffeinspritzung aller der Maschinen, die zu der betreffenden Zeit ein Drehmoment liefern, gesteuert werden..
Die Erfindung schafft eine Einrichtung für die Steuerung einer solchen Kraftanlage, die das in dem vorangegangenen Absatz beschriebene Vorgehen unter Verwendung von so wenig wie möglich durch Hand zu betätigenden Steuerungen gestattet.
Gemäß derErfindu.ngsindjedemHauptmaschinenregler ein regelbares Glied (Welle), das die Kraftstoffeinspritzmenge der Maschine der Reglereinstellung entsprechend begrenzt, und ein Abschaltglied zugeordnet, das bei seiner Betätigung die Kraftstoffeinspritzung auf die Leerlaufmenge vermindert, wobei die obengenannten regelbaren Glieder durch einen einzigen von Hand zu bedienenden Steilhebel gesteuert werden und das jeder Hauptmaschine zugeordnete Abschaltglied durch ein Glied (Hebel), mit dem das Füllen bzw. Entleeren: der der betreffenden Hauptmaschine zugeordneten Flüssigkeitskupplung bewirkt wird, in der die Kupplung entleerenden. Stellung betätigt und in der die Kupplung füllenden Stellung unwirksam gemacht wird. Auf diese Weise kann durch die Handbetätigung des Stellhebels die Kraftstoffeinspritzung aller Hauptmaschinen, die zu der betreffenden Zeit ein Drehmoment liefern, geregelt werden, und ,das Einschalten oder Ausschalten jeder einzelnen Hauptmaschine kann durch eine einzige Handsteuerung bewirkt werden, nämlich durch die Hebel, die die Füllung der dieser Maschine zugeordneten Flüssigkeitskupplung steuern.
Um eine Hauptmaschine zur Wirkung zu bringen, muß nicht nur das Füllen der entsprechenden Flüssigkeitskupplung gesteuert werden, sondern der alle regelbaren Glieder beeinflussende Stellhebel muß, um ein Abwürgen der Maschine zu verhindern, so eingestellt werden, daß genügend Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist also, um die Betätigung der Steuerungen für das Füllen der hydraulischen Kupplungen zu verhindern, bis der Stellhebel aus seiner Leerlaufstellung in eine Stellung gebracht ist, die das Laufen der Kraftanlage unter Last gestattet, vorteilhaft, zwischen dem Stellhebel und den Hebeln, die zum Steuern der Füllung der Flüssigkeitskupplung dienen, eine Verriegelung, z. B. eine mechanische Verriegelung vorzusehen.
Infolge der Tatsache, -daß die Kraftstoffeinspritzung einer Hauptmaschine auf die Leerlaufmenge beschränkt ist, bis die Hebel zum Füllen der zugeordneten Flüssigkeitskupplung betätigt werden, wird ein Durchgehen der Maschinen verhindert.
Die Hauptmaschinen werden vorzugsweise durch von einer oder mehreren Hilfsmaschinen mit Kompressionszündung angetriebene Gebläse aufgeladen, wobei die Kraftstoffeinspritzung dieser Hilfsmaschinen durch Regler so bemessen wird, daß die Hilfsmaschinen in den Ladeluftleitungen den erforderlichen Druck schaffen.
Jeder Hilfsmaschinenregler kann ein Abschaltglied besitzen, das zur Verminderung der Kraftstoffeinspritzung bei der Hilfsmaschine auf die Leerlaufmenge durch den Stellhebel in der Leerlaufstellung betätigt wird. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß der Stellhebel in seiner Leerläufstellung bewirkt, daß der Aufladedruck in den Ladeluftleitungen auf einen Wert nahe dem atmosphärischen Druck vermindert -wird und eine oder mehrere der obenerwähnten, nur eine Drehrichtung zulassenden Vorrichtungen unwirksam werden.
Die Bewegung des Stellhebels und der Hebel zum Steuern der Füllung der Flüssigkeitskupplungen kann auf einige oder alle der verschiedenen Steuerglieder der Anlage mittels Unterdrucks bzw. Flüssigkeits- oder Luftüberdrucks übertragen werden.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. i ist eine schematische Aufsicht der Anlage einer Eisenbahnlokomotive (bei abgenommener Haube) mit einer Kraftanlage, wie sie den Gegenstanddes älteren deutschen. Patents bildet, und mit einem Steuerungssystem gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansieht einer Serie Handsteuerungen, die dem Steuerungssystem zugeordnet sind; Fig. 3 ist eine schematische Teilansicht eines Teiles des Steuersystems, der einer Hauptmaschine der Kraftanlage zugeordnet ist; Fig. 4. ist eine geschnittene Endansicht eines Schaufelsteuerschiebers; Fig.5 ist ein Längsschnitt des Drehschiebers der Fig. d., und Fig.6 ist eine der Fig.3 ähnliche Teilansicht eines abgeänderten Steuersystems.
Fig. z zeigt schematisch eine Aufsicht einer Eisenbahnlokomotive, die durch eine Kraftanlage mit vier Hauptmaschinen mit Kompressionszündung fa, 1v, zc und rd angetrieben wird. Diese Maschinen treiben .die Sonnenräder von zwei Differentialgetrieben an, und zwar durch Flüssigheitskupplungen 2a, 2b, 2a bzw. 2d mit veränderbarer Füllung. Die Differentialgetriebe und auch die Zahnräder für die Übertragung der Leistung auf die Treibräder der Lokomotive sind in einem 3etriebegehäuse 3 untergebracht. In diesem Geiäuse sind außerdem ein drittes Differential-;etriebe, dessen Sonnenräder durch die Planeten-:räger der zwei vorerwähnten Differentialgetriebe angetrieben werden, und ein umkehrbares Übersetzungsgetriebe untergebracht, das durch den Planetenträger des dritten Differentialgetriebes angetrieben wird und für die Übertragung des Antriebes auf die Treibräder der Lokomotive dient. Die die verschiedenen Hauptmaschinen ja, ib, rc und 1d mit ihren Flüssigkeitskupplungen 2a, 2b 2c und 2d verbindenden Wellen sind durchweg mit dem Bezugszeichen 4 und die von Flüssigkeitskupplungen zu dem Getriebegehäuse führenden mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet.
Auf dem Getriebegehäuse 3 sind zwei Hilfsmaschinen mit Kompressionszündung 6x und 6y montiert. Diese Maschinen treiben Gebläse 7x bzw. 7Y an, die Luft in ein gemeinsames Rohrsystem 8 fördern, das mit den Einströmleitungen der einzelnen Hauptmaschinen verbunden ist.
Wie nach dem älteren Vorschlag ist jedes der durch die Wellen 5 angetriebenen Sonnenräder mit einer Vorrichtung 9,2, 9b, 9e oder 9d versehen, die das Drehen des Sonnenrades in einer Richtung, jedoch nicht in der anderen gestattet.
Die Kraftanlage wird durch eine Anzahl von Steuerungsgliedern geregelt, die mit Hilfe von Unterdruck durch die in Fig.2 gezeigten Handsteuerhebel betätigt werden. Es versteht sich, daß die Steuerung statt durch Unterdruck auch durch Luft- oder Flüssigkeitsdruck bewirkt werden kann.. Die Steuerungsglieder der Anlage sind folgende: i. Regler ioa, lob, ioe und iod für die Kraftstoffregelung der einzelnen Hauptmaschinen ; jedem dieser Regler ist ein durch Unterdruck betätigtes Abschaltglied 1 j a, 11 b, i i c bzw. 11 d zugeordnet; 2. Steuerungsglieder 12a, 12b, 12c und 12d für die Regelung der Füllung der Flüssigkeitskupplungen 2a, 2b, 2c und 2d; diese Glieder werden durch Unterdruck derart betätigt, daß das Anlegen eines Unterdrucks das Füllen der zugeordneten Flüssigkeitskupplung bewirkt; 3. ein Umsteuerglied 13 für die Wahl der Drehrichtung des umkehrbaren Übersetzungsgetriebes, je nachdem der Unterdruck auf der Seite f oder der Seite r dieses Gliedes angelegt wird; 4. Regler i4x und 14-" für die Kraftstoffregelung der Hilfsmaschinen; jeder dieser Regler besitzt ein durch Unterdruck betätigtes Abschaltglied i5x bzw. 15y; 5. Steuerventile i6x und i6Y für die Ladeluft, die so ausgelegt sind, daß beim Wegnehmen des Unterdrucks die Ladeluft für ,die Hauptmaschinen bei einem vorbestimmten,etwas über Atmosphärendruck liegenden Druck abblasen kann; 6. ein Entlastungsglied 17a, das so ausgebildet ist, daß beim Wegnehmen des Unterdrucks eine der nur eine Drehrichtung zulassenden Vorrichtungen, in dem gezeigten Beispiel die Vorrichtung 9a, außer Betrieb gesetzt wird.
Der Unterdruck wird den verschiedenen oben beschriebenen Steuergliedern über ein Rohrsystem aus einem Unterdruckbehälter 18 (Fig. 2) zugeführt, der in bekannter Weise mit der Hauptbremsleitung i9 des Zuges über ein Rückschlagventil 50 verbunden ist. Das Rohrsystem für .die Zuteilung I des Unterdrucks ist in der Zeichnung deutlich dargestellt und wird deshalb nicht im einzelnen beschrieben, es sei denn,. wenn dies für die Beschreibung des Steuersystems notwendig ist. In Fig. i ist jedes Rohr, um die Zeichnung nicht undeutlich zu machen, durch eine einzige Linie dargestellt. Diese Figur ist, wie oben. erwähnt wurde, schematisch und soll die Anordnung dies Urnterdrucksteuersystems veranschaulichen und nicht die räumliche Verteilung, Größe oder Art der Anbringung der verschiedenen Teile.
Die Zuteilung des Unterdrucks zu den Steuergliedern wird durch die in Fig. 2 gezeigten. Handsteuerhebel geregelt, von denen jeder ein Ventil betätigt. An jedem Ende der Lokomotive ist eine Serie von Steuerhebeln vorgesehen, die in Fig. i mit 2of und 2o'' bezeichnet sind. Eine dieser Serien, nämlich 20f, ist in Fig.2 gezeigt. Jede Serie besteht aus einem für alle Maschinen gemeinsamen Stellhebel 21, aus vier Steuerhebeln 22a, 22b, 22c und. 22d für das Füllen der Flüssigkeitskupplungen 2a, 2b 2e, 2d, von denen jede einer der Hauptmaschinen zugeordnet ist, und einem Fahrtrichtungsumsteuerhebel 23.
Jeder der Hebel 22a, 22b, 22e, 22d für die Füllungssteuerung betätigt ein Ventil 24a, 24b, 24a bzw. 24d. Ein Hebel 22 mit Ventil ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Bemerkt sei, daß die Zusatzbuchstaben a, b, c, d, x, y, f und y den Bezugszeichen in der Zeichnung und der Beschreibung zugefügt sind, um die Zuordnung des fraglichen Teiles zu einer der Hauptmaschinen oder Hilfsmaschinen oder dem Vorder- oder Rückwärtsende oder der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Lokomotive anzuzeigen. Wo, wie z. B. im Falle der Fig. 4 und 5, ein Teil gezeigt wird, der für eine Anzahl ähnlicher Teile typisch ist, ist nur das Bezugszeichen ohne Hinzufügung des zusätzlichen Buchstabens angegeben. Ebenso kann eine Gruppe solcher Teile ohne die Zusatzbuchstaben für die verschiedenen Glieder der Gruppe in dem Text durch das Bezugszeichen angegeben sein.
Wie aus Fig.4 und 5 ersichtlich, besteht das Ventil 24 aus einem Hohlkörper 25, durch den eine Welle 27 hindurchgeht, die in einer Abschlußwand 26 des Hohlkörpers gelagert- ist. Die Welle 27 besitzt an einem Ende einen Innenvierkant 28 und an. dem anderen Ende einen Vierkant 29, der in den. Innenvierkant der Welle des anschließenden Ventils paßt. Der Vierkant 29 dies Ventils 22d, das dem Stellhebel 21 zunächst liegt (Fig.2), paßt in einen Innenvierkant einer Welle 3o, auf der der Stellhebel 21 befestigt ist. Auf der Welle 27 ist eine Ventilplatte 3, (Fig. 4, 5) gelagert, ,die mit dem Füllungssteuethebel22 aus einem Stück besteht. Die Platte 31 wird durch eine Feder 32 gasdicht gegen eine Innenfläche des Körpers 25 gepreßt. Der Körper 25 hat drei Öffnungen 33, 34 und 35. Die .Öffnung 33 führt ins Freie; die Öffnung 34 steht mit einem Rohr 36 und die Öffnung 35 mit einem Rohr 37 in Verbindung. Die Ventilplatte 31 hat einen bogenförmigen Schlitz 38. Wenn der Hebel 22, wie in Fig.4 und 5 gezeigt, in der Aus-Stelluiig ist, so verbindet der Schlitz 38 die Öffnung 34 über die Öffnung 33 mit der Atmosphäre, und wenn der Hebel in der in Fig.4 gestrichelt dargestellten Ein-Stellung ist, verbindet der Schlitz 38 die Öffnung 34 mit der Öffnung 35. Die Welle 27 besitzt einen Finger 39, der mit einem Anschlag 4o der Ventilplatte 31 zusammenwirkt, Der Hebel 2.2 arbeitet in einer Kulisse des Ventilkörpers 25, die die Endstellungen. (Aus-Stellung und Ein-Stellung) des Hebels bestimmt.
Der Stellhebel 21 (Fig. 2) arbeitet in einem Gehäuse 41, wobei in diesem Gehäuse in der Leerlauf stellung des Stellhebels eine Rast 42 vorgesehen ist. Die Winkelstellung der Welle 27 ist durch diejenige des Stellhebels 21 bestimmt. Die in Fig. 4 gezeigte Stellung entspricht der Leerlaufstellung des Stellhebels. Aus der Lage des Fingers 39 ist somit ersichtlich, daß der Hebel22 nicht bewegt werden kann:, bevor der Stellhebel2i nicht aus der Leerlaufstellung wegbewegt ist. Die Bewegung des Stellhebels in die mit Langsam bezeichnete Stellung genügt jedoch, um den Hebel 22 in: die mit Ein bezeichnete Stellung bewegen zu können.
Der Fährtrichtungsumsteuerhebel 23 betätigt ein Ventil 43 (Fig.2). Dieses Ventil ist den Ventilen 24 mit Ausnahme,der mechanischen Verriegelung mit dem Stellhebel 21 ähnlich. Diese Verriegelung wird durch eine Sperrklinke 44 geschaffen, die auf einem festen Drehzapfen gelagert und durch eine Rolle 45 betätigt wird. Die Rolle 4.5 ist durch eine nicht gezeichnete Feder gegen eine Kurvenscheibe 46 gedrückt, -die auf dem aus dem Ventil :24.a herausragenden Ende der Welle 27a befestigt ist. Die Kurvenscheibe 46 besitzt eine Ausnehmung, in der die Rolle 45 ruht; wenn der Stellhebel 21 sich in der Leerlaufstellung befindet. An der Welle 15o, auf die der Hebel 23 aufgekeilt ist, ist eine Platte 47 befestigt, die zwei Schlitze besitzt, von denen einer bei go zu sehen ist. Wenn sich die Rolle 45 in der Ausnehmung der Kurvenscheibe 46 befindet, ist die Klinke 44 frei von der Platte 47, und der Hebel 23 kann frei bewegt werden. Wenn der Hebel 23 in eine seiner mit Vorwärts und Rückwärts bezeichneten Endstellungen bewegt ist, kann der Stellhebel 21 aus der Leerlaufstellung bewegt werden, wodurch die Rolle 45 angehoben, die Klinke 44 in einen der Schlitze 9o in Eingriff gebracht und damit der Hebel 23 gesperrt wird. Der Hebel 23 kann nun nicht eher wieder bewegt werden, bis der Stellhebel 21 in die Leerlaufstellung zurückgebracht ist, noch kann der Stellhebel aus dieser Stellung gebracht werden; wenn nicht die Klinke 44 mit einem der Schlitze go im Eingriff steht. Der Hebel 23 besitzt eine Ventilplatte mit einem Schlitz, ähnlich dem Schlitz 38 in der Platte 31, und der Ventilkörper hat drei Offnungen, die zu den Rohren 48f, 49 und 48r führen.
jede der Leitungen 37a, 37b, 37c und 37d und die Leitung .49 sind mit einem Rohr 51 verbunden, das seinerseits mit .dem Unterdruckbehälter 18 verbunden ist. jedes Rohr 36a, 36b, 36e, 36d. 4.8f, 48r und das Rohr 51 laufen, wie schematisch in Fig. i dargestellt, durch die Lokomotive zu den in der Steuerhebelserie or enthaltenen Ventilen., -die den Ventilen 24 und 43 gleich sind: In jedem Rohr ist jedoch an jedem Ende der Lokomotive, von den Stirnseiten der Lokomotive gesehen, direkt hinter den betreffenden Steuerhebelserien ein Abschaltventil vorgesehen. Die beiden in. Fg. i mit 52f und 52r bezeichneten Serien von Abschaltventilen werden je durch einen einzigen Hebel 53f -bzw. 53r gesteuert (Fig@2).
Von den Rohren 36a, 36b, 36c, 36d, 48f und 48r zweigen Leitungen zu den einzelnen der oben aufgezählten, durch Unterdruck betätigten Steuer-,y ab. So sind die Leitungen 36a, 36b; 36c bzw. 36a mit den entsprechenden, durch Unterdruck betätigten Abschaltgliedern iia, rib, iic und ird der Hauptmaschinenregler und mit den entsprechenden Füllungssteuergliederni i2a, i2b, r2c und i2d der Flüssigkeitskupplungen verbunden. Die Leitungen 48' und 48r :stehen mit den. Seiten f bzw. r des Steuergliedes für das Umkehrgetriebe 13 in Verbindung.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ventilen ist ein weiteres Ventil 152 vorgesehen, das durch den Stellhebel 2i betätigt wird. Das Ventil 152 ist den Ventilen 24 ähnlich, mit der Ausnahme, daB das Ventil 152 nur zwei Öffnungen besitzt, die mit den Rohrleitungen 153 bzw. 154 verbunden sind. Die Ventilplatte hat einen Schlitz, der in der einen Stellung der Platte die beiden Öffnungen miteinander verbindet und in der anderen Stellung diese Verbindung unterbricht. Das Rohr 153 ist direkt mit dem Unterdruckbehälter 18 verbunden, und das Rohr 154 verzweigt sich zu den übrigen der oben aufgezählten, durch Unterdruck betätigten Steuerglieder, nämlich zu den durch Unterdruck betätigten Abschaltgliederni 15x und i 5y der Hilfsmasc.hinenregler, zu den Steuerventilen 16x und 16y für. die Ladeluft und dem Entlastungsglied 17a der nur eine Drehrichtung zulassenden Vorrichtung ga. Das Ventil 152 wird von dem Stellhebel 21 über die Welle 30, Kegelräder 55f, Weile 56, an der Welle 56 befestigten. Hebel 57 und Lenker 58 betätigt. Die Welle 56 geht durch die Lokomotive zu der Steuerhebelserie 2o!' an dem entgegengesetzten Ende hindurch, wo sie in der gleichen Weise mit dem an diesem Ende befinidlichen Stellhebel 21 durch Kegelräder 55!' verbunden ist.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Lokomotive von jeder Steuerhebelserie 20f oder gor aus betrieben werden kann. Zum Betrieb von. der Steuerh ebelserie 20f aus werden die Ventile 52'' geschlossen und die Ventile 52f geöffnet. Der Griff des Stellhebels 21 wird vorzugsweise abnehmbar ausgebildet, wobei der Griff von der Steuerhebelserie gor abgenommen und in die Steuerhebelserie 2of eingesetzt wird, wenn die Lokomotive von dieser Serie aus betrieben wird. Die Hauptaufgabe des Stellhebels :?i ist die Steuerung der die Kraftstoffeinspritzmenge der Hauptmaschinen ja, 1b, ic und id regelnden Regler ioa, lob, loc und lod. Wenn die Lokomotive von der Steuerhebelserie 20f aus betrieben wird, wird für den Regler iob diese Steuerung durch Kegelräder 59f, Welle 6of und die Verlängerung I20b der Welle 6of durchgeführt. Die Welle 6of trägt außerdem ein Kettenrad 61f, das über eine Kette 63f ein Ketten rad 62f treibt und damit über die Welle 12oa den Regler ioa steuert. Die Regler ioe und iod werden in gleicher Weise über Welle 56, Kegelräder 59r, Welle Gor, Kettenräder brr und 62r, Kette 63r und die Wellen i2oc und 12od gesteuert.
Aus Fig. 3, die eine schematische Darstellung der Ventil- und, Rohranlage für die einer Hauptmaschine zugeordneten Steuerungen ist, ist ersichtlich, daß das Rohr 36 mit einem Rohr 65 in Verbindung steht, das in Wirklichkeit jedoch eine Abzweigleitung des Rohres 36 ist, wenn in Fig. 3 auch die Leitungen 35 und 65 als eine fortlaufende Leitung gezeichnet sind. Das Rohr 65 wird durch ein Ventil 66 unterbrochen, das an einem sich in einem Zylinder 68 bewegenden Kolben 67 befestigt ist. Dieser Zylinder steht über das Rohr 69 mit dem Ölkreislauf der entsprechenden Hauptmaschine so in Verbindung, daß, wenn der Öldruck den richtigen Wert erreicht hat, der Kolben 67 gegen die Wirkung einer Druckfeder 70 in Fig. 3 nach oben gedrückt wird. Wenn also ein ausreichender Öldruck vorhanden ist, ist das Rohr 65 mit dem Rohr 71 verbunden, während, wenn der Öldruck auf einen unsicheren Wert fällt, das Rohr 71 über die Öffnung 72 mit der Atmosphäre verbunden ist.
Das Rohr 71 führt zu dem durch Unterdruck betätigten Abschaltglied i i eines der Hauptmaschinenkraftstoffregler io. Dias Glied ii besteht aus einer Kammer mit einer Membran 73, die durch eine Feder 7q., wie in Fig. 3 dargestellt; nach links gedrückt wird. Die Membran 73 bewegt eine Stange 75, die, wenn sie sich in der rechten Stellung befindet, den Regler die volle, durch die Drehzahl der Maschine und die Stellung des Stellhebel 21 bedingte Kraftstoffmenge steuern läßt.
Von dem Rohr 71 zweigt ein Rohr 76 ab, das zu dem das Füllen der hydraulischen Kupplungen 2 bewirkenden Steuerglied 12 führt. Dieses Steuerglied besteht aus einer Membrankammer mit einer Membran 77, an der eine Stange 78 befestigt ist. Die Stange wird, wie in Fig. 3 gezeigt, durch eine Zugfeder 79 nach oben gezogen. Mit der Stange ist ein Hebel 8o verbunden, der auf einer Welle 81 befestigt ist, die die Stellung des Gliedes für das Füllen und Entleeren der Flüssigkeitskupplung steuert. Wenn die Stange 78 sich in der gezeichneten Stellung befindet, -so ist dieses Glied in der Stellung, in der sich die Kupplung entleert. Wenn die Stange 78 sich nach abwärts bewegt, so wird dadurch eine Drehung der Welle 81 im Uhrzeigersinn bewirkt und die Kupplung gefüllt.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Steuersystems beschrieben.
Wenn der Stellhebel 21 sich in der in Fig. 2 mit vollen Linien dargestellten Leerlaufstellung befindet, ist das Rohr 154 von dem Rohr 153 getrennt. Diese Rohre sind jedoch auf dem Wege des Stellhebels 21 aus der Langsam-Stellung in die Schnell-Stellung über den in der Platte des Ventils 152 vorhandenen Schlitz miteinander verbunden. Bei der Leerlaufstellung sind die durch denn Stellhebel 21 betätigten Steuerglieder in den folgen,-den Stellungen: i. Die durch Unterdruck betätigten Abschaltglieder 1,9 drosseln den den Hilfsmaschinen, 6 zugeführten Kraftstoff auf die Leerlaufmenge; 2. die Ladeluftsteuerventile 16 vermindern den Druck in den Luftzuführungsleitungen 8 auf einen nahe (lem Atmosphärendruck liegenden Wert; 3. (las Entlastungsglied 17a gibt die nur eine Drehrichtung der Sonnenräder des Differentialgetriebes zulassende Vorrichtung 9a frei und läßt damit die Lokomotive sich bei Anwendung einer Kraft frei bewegen.
Wenn der Stellhebel 21 in die Langsam-Stellung oder Schnell-Stellung oder eine Zwischenstellung gebracht wird, was im folgenden als Betriebsstellung bezeichnet wird, so wird an die obigen Steuerglieder ein Unterdruck angelegt, was folgende Wirkung hat: i. Die Abschaltglieder 15x, i5y geben die Regler id.x, iq.y frei, so daß diese die Kraftstoffmenge für die Hilfsmaschinen 6x, 6y einstellen, die benötigt wird, um sie auf die für die Erzeugung des Ladedrucks der Hauptmaschinen ja, ib, ic, id erforderliche Drehzahl zu bringen; 2. die Ladeluftsteuerventile 16x, i6y werden geschlossen, um den vollen Ladedruck zu erhalten; 3. das Entlastungsglied 17a schaltet die nur eine Drehrichtung zulassende Vorrichtung 90 ein. Wenn der Stellhebel 21 in eine Betriebsstellung gebracht ist, kann einer der das Füllen der Flüssigkeitskupplungen 2a, 2b, 2c, 2d bewirkenden Steuerhebel 22 aus der Aus-Stellung in die Ein-Stellung bewegt werden. Wenn die Tätigkeit eines dieser Hebel 22a, 22b, 22c, 22d betrachtet und angenommen wird, daß die fragliche Hauptmaschine ja, ib, i° oder 111 leer läuft und den notwendigen Öldruck in der Leitung 69 erzeugt, so ergibt sich die Wirkung der Bewegung dieses Hebels in die Ein-Stellung wie folgt: i.DerUnterdruckwirdlandieKammerdesReglerabschaltvent.iIs i i angelegt, und dieMembran 73 und die Stange 75 werden nach rechts bewegt (Fig. 3) dadurch wird ermöglicht, daß die Kraftstoffein.-spritzmenge der Hauptmaschine i auf die durch die Drehzahl der Maschine und die Stellung des Stell-Hebels 21 bestimmte Menge erhöht wird; 2. Unterdruck wird der Kammer des Gliedes 12 zugeführt und bewirkt eine Bewegung der Welle 81 im Uhrzeigersinn (Fig. 3), so.daß sich die Flüssigkeitskupplung 2 füllt.
Es muß also, um die Lokomotive aus dem Stand in Bewegung zu setzen, zunächst jede Hauptmaschine i und Hilfsmaschine 6 ,angelassen werden und leer laufen. Der Fahrtrichtungshebel 23 wird der Richtung, in der sich die Lokomotive bewegen soll, entsprechend ,in Vorwärts- oder Rückwärts-Stellung eingestellt. Dann wird der Stellhebel 21 in die Langsam-Stellung gebracht, wodurch bewirkt wird, daß die Hauptmaschinen i mit vollem Ladedruck beschickt werden, und anschließend einer der das Füllen der Flüssigkeitskupplungen 2 bewirkenden Hebel 2211' 22b, 22c oder 22d in die Ein-Stellung gebracht. Die zugehörige Flüssigkeitskupplung 2a, 2b, 2c oder 2d füllt sich dann, und der bei der entsprechenden Hauptmaschine i eiregespritzte Kraftstoff steigt auf die für die Erzeugung des Maschinendrehmoments benötigte Menge an., wodurch die Lokomotive in Bewegung gesetzt wird.
Zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Lokomotive werden nacheinander die übrigen Hebel 22, in die Ein-Stellung gebracht, wodurch nacheinander die Drehmomente der zugehörigen übrigen Hauptmaschinen i hinzugefügt werden. Wenn eine Hauptmaschine plötzlich anhält oder mittels einer nicht gezeigten Handabschaltsteuerung an ihrem Kraftstoffregler io angehalten wird, fällt der Öldruck in der Leitung 69, und das Ventil 66 hebt den Unterdruck in dem Rohr 71 auf und läßt somit die Kraftstoffeinspritzung sinken und die Flüssigkeitskupplung sich entleeren: Soll ohne Antrieb gefahren werden, so wird der Stellhebel :21 in die Leerlauf-Stellung zurückgebracht, wodurch .die Hebel 22 infolge der zwangsläufigen Verbindung zwischen den Wellen 27 und 30 und der in Fig. 4, und 5 gezeigten, durch Finger 39 und Anschlag 40 gebildeten mechanischen Verriegelung in die Aus-Stellung bewegt werden.- Die Flüssigkeitskupplungen 2 entleeren sich dann und schalten so die Getriebe von den Hauptmaschinen ab.
Während in der Darstellung die Hilfsmaschinen 6 die Luft in! das allen Hauptmaschinen z gemeinsame Luftzuführungssystem 8 fördern, kann dieses System auch, falls gewünscht, in zwei getrennte Systeme unterteilt werden; von denen eines durch die Maschine 6x versorgt wird und die Maschinen ia I und ib versorgt und das andere durch .die Maschine6y versorgt wird und die Maschinen rund id versorgt. Diese Unterteilung ist notwendig, wenn der für zwei Hauptmaschinenpaare benötigte Aufladedruck verschieden ist; z. B. wenn das Übersetzungsverhältnis dieser Maschinenpaare verschieden ist. -Fig. 6 ist eine der Fig. 3 entsprechende schematische Ansicht eines Steuersystems, wie es dann ver wendet wird,, wenn die den verschiedenen Hauptmaschinen i zugeordneten, nur eine Drehrichtung zulassenden Vorrichtungen 9 die Form von selbsttätig angreifenden Bremsen haben. Bei diesen Bremsen -werden die Bremsbacken normalerweise in leicht schleifender Berührung mit den Bremstrommeln gehalten. Wenn die Trommel sich in entgegengesetzter Richtung drehen will, d. h. in der 1 Richtung, in der die Maschine rückwärts getrieben werden würde, so bewirkt die Reibung zwischen den Bremsbacken und der Trommel, daß sich der Backen an die Trommel anlegt und eine umgekehrte Drehung verhindert. Um unnötige- Erwärmung und Verschleiß zu vermeiden, ist es jedoch erwünscht, die Bremsbacken ganz von,der Trommel jeder Bremse abzuheben, deren zugeordnete Hauptmaschine ein Drehmoment zu dem Gesamtdrehmoment der Anlage beiträgt. Ebenso ist es erwünscht, die Backen aller Bremsen außer Eingriff zu bringen, wenn die Lokomotive frei läuft. An- , dererseits muß die Bremse stets dann wirksam sein; wenn die zugeordnete Hauptmaschine kein. Drehmoment liefert, während eine andere Maschine oder andre Maschinen ein Drehmoment zu dem Gesamtdrehmoment hinzufügen. Diese Betriebsbedingungen werden bei der in Fig. 6 gezeigten Einrichtung erhalten.
Zusätzlich zu den. in Fig: 3 gezeigten Teilen, die in der Fig. 6 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, enthält die Einrichtung der Fig.6 ein Ventil ioo mit einer mi.t dem Stellhebel 21 verbundenen Ventilplatte roi. Die Ventilplatte ioi hat eine Ausnehmung f02, die, wenn der Stellhebel- sich in der Leerläufstellung befindet, eine Öffnung 103 über eine Rohrleitung io4-mit dem Unterdruckbehälter i8 und, wenn der Stellhebel sich in einer Betriebsstellung befindet, über eine Öffnung i05 -. mit: der Atmosphäre verbindet. Außerdem steht die Öffnung 33 ödes Ventils 24 anstatt mit der freien Luft _rnit einem Ende eines Rohres io6 in Verbindung, dessen anderes Ende mit der Öffnung 103 3 des Ventils.ioo verbunden ist. Eine Abzweigleitung 107 des Rohres ioö steht mit der zu dem Ventil 34 führenden Leitung 49 in Verbindung.
Das Rohr 71 in, Fig. 6 teilt sich in die Rohre los und io9. Das Rohr io8 führt zu einer Membrankammer i io mit einer Membran i i i. Die Membran steuert die nur eine Drehrichtung zulassende Bremse 112 derart, daB; wenn an die Kammer iio ein Unterdruck angelegt wird, die Bremse gelüftet wird und, wenn der Unterdruck aufgehoben wird, die Bremse in Tätigkeit ist. Wenn .die Lokomotive frei läuft, steht der Stellhebel2i in der Leerlaufstell:ung und er Hebel 22 in der Aus-Stellung, so daß das Rohr 36 mit dem Rohr io6 verbunden ist und dieses über düs Rohr 104 mit dem Unterdruck des Behälters 18 in Verbindung steht. Außerdem laufen beim Freilaufen die Hauptmaschinen auf Leerlauf, und der .ldruck hält das Ventil 66 in der die Rohre 65 und 71 verbindenden Stellung. Damit wird der Kammer i io ein, Unterdruck zugeführt und d=ie. nur- eine- Drehrichtung zulassende Bremse 112 gelöst. Da nun aber das Füllen der Flüssigkeitskupplung 2 oder die Betätigung des Abschaltgliedes i i für den Kraftstoffregler io der Hauptmaschinen i nicht erwünscht ist, bevor der Stellhebel 21 in eine Betriebsstellung und der Hebel 22 in die Ein-Stellung bewegt worden ist, ist zwischen dem Rohr log und den Gliedern i i und 12 ein Ventil 113 eingeschaltet. Das Ventil 113 hat eine ins Freie führende Öffnung 114, eine mit dem Rohr log in Verbindung stehende Öffnung 115 und eine mit dem Rohr 76 in Verbindung stehende Öffnung 116. Der Ventilkörper 117 des Ventils 113 ist so eingebaut, daß er in dem Ventil mittels einer Stange i 18 gedreht werden kann, die an ihrem einen Ende an dem Ventilkörper 117 und an dem anderen Ende an einem Hebel i ig angelenkt ist, der auf der durch den Stellhebel 21 betätigten Welle 56 befestigt ist (Fig. l).
Der Ventilkörper 117 ist, wie gezeigt, mit Ausnehmungen i2o und 121 versehen. Wenn der Stell- y hebel2i sich in der Leerlaufstellung befindet, schließt der Ventilkörper das Rohr io9, und die Ausnehmung 121 verbindet das Steuerglied 1a für die Flüssigkeitskupplung :2 und das mit ihm verbundene Abschaltglied i i für den Hauptmaschinenkraftstoff mit der Atmosphäre. Auf diese Weise bewirkt der in dem Rohr 71 vorhandene Unterdruck für das Lösen der nur eine Drehrichtung zulassenden Bremse 112 nicht das Füllen der Flüssigkeitskupplung oder die Erhöhung der Kraftstoffeinspritzung.
Wenn der Stellhebel 21 in eine Betriebsstellung bewegt wird und sich der Hebe122 noch in Aus-Stellung befindet, so wird das Rohr io6 mit der Atmosphäre verbunden und das Rohr io4 geschlossen, so daß der Unterdruck in den Rohrleitungen 36, 65 und 71 abgebaut wird und die Bremse 112 in Tätigkeit tritt, so daß eine Rückwärtsdrehung der fraglichen Hauptmaschine verhindert ist. Wenn der Hebel 22 jedoch in die Ein-Stellung bewegt wird, so ist das Rohr 36 über das Rohr 37 mit dem Unterdruckbehälter 18 verbunden, und dieser Unterdruck herrscht dann in den Leitungen 65, 71 und iog bis zur Öffnung 115 des Ventils 113. Der Unterdruck in der Leitung 71 löst die Bremse 112. Außerdem wurde durch die Bewegung des Stellhebels 2i in eine Betriebsstellung die Welle 56 und mit ihr der Ventilkörper 117, in Fig.6 gesehen, im Uhrzeigersin.n bewegt, wodurch die Öffnung 114 geschlossen und. die öffnungen 115 und 116 verbunden wurden. Der Unterdruck herrscht dann also in den Gliedern i i und i2 und bewirkt das Füllen. der Flüssigkeitskupplung 2 und die Steigerung der Kraftstoffeinspritzmenge auf den durch die Reglereinstellung und die Stellhebeleinstellung gegebenen Wert.
Inder abgeänderten Ausführungsform der Fig.6 ist das Ventil 43 nicht mittels einer mechanischen Verriegelung mit dem Stellhebel :21 verbunden, sondern erhält seinen Unterdruck aus der durch den Stellhebel gesteuerten Leitung io6. Wie oben beschrieben, ist diese Leitung nur dann mit der Unterdruckquelle verbunden, wenn sich der Stellhebel 21 in der Leerlaufstellung befindet. In allen anderen Stellungen ist das Rohr io6 mit der Atmosphäre verbunden, so daß das Umkehrgetriebe dann nicht betätigt werden kann.
Bemerkt sei, daß die anderen durch den Stellhebel 21 betätigten Steuerglieder, nämlich die Glieder 15 und 16 in Fig. 6, nicht gezeigt sind.

Claims

PATENTANsraC'cHE: i. Steuereinrichtung einer insbesondere für Lokomotiven bestimmten Kraftanlage mit zwei Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladung und Kompressionszündung, von denen jede über eine Flüssigkeitskupplung mit veränderbarer Füllung und mit Hand zu betätigender Füllungssteuerung ein Sonnenrad eines Differentialgetriebes treibt, von dessen Planetenträger die Antriebsleistung abgenommen wird, wobei jedes Sonnenrad mit einer nur eine Drehrichtung des Sonnenrades zulassenden Vorrichtung verbunden ist und jeder Hauptmaschine ein Regler zugeordnet ist, der die Kraftstoffeinspritzmenge einer vorbestimmten Drehmomentdrehzahlkurve entsprechend steuert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (io) jeder Hauptmaschine (i) ein die Kraftstoffeinspritzmenge der Reglereinstellung entsprechend begrenzendes regelbares Glied (Welle i--9) und ein bei Betätigung die Kraftstoffeinspritzung auf -die Leerlaufmenge verminderndes Abschaltglied (i i) zugeordnet sind, wobei die regelbaren Glieder (i2o) aller Hauptmaschinen (i) durch einen einzigen von Hand betätigten Stellhebel (21) gesteuert werden und jedes der jeder Hauptmaschine zugeordneten Abschaltglieder (i i) durch ein. Glied (Hebel 22), mit dem das Füllen bzw. Entleeren der der betreffenden Hauptmaschine zugeordneten Flüssigkeitskupplung (2) bewirkt wird, in der die Kupplung entleerenden Stellung betätigt und in der die Kupplung füllenden Stellung unwirksam gemacht wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stellhebel (21) und den einzelnen, das Füllen der Kupplung (2) bewirkenden Hebeln (22) eine solche Verriegelung vorgesehen ist, daß die Betätigung eines dieser Hebel (22) in. die die Kupplung füllende Stellung so lange verhindert ist, bis der Stellhebel aus der Leerlaufstellung in eine Stellung gebracht ist, die das Belasten der Kraftanlage gestattet.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmaschinen (i) mittels mindestens einer mit Regler (14) versehenen Hilfsmaschine (6) mit Kompressionszündung aufgeladen werden, deren Kraftstoffeinspritzung so geregelt wird, daß der erforderliche Ladedruck geschaffen wird, wobei dieser Hilfsmaschinenregler mit einem Abschaltglied (15) versehen ist, das zur Verminderung der Kraftstoffeinspritzung bei der Hilfsmaschine auf die Leerlaufmenge durch den Stellhebel (21) in seiner Leerlaufstellung betätigt wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (21) in seiner Leerlaufstellung den Ladedruck in dem Luftzuleitungssystem (8) auf einen Wert nahe dem atmosphärischen Druck erniedrigt.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (21) in seiner Leerlaufstellung eine oder mehrere der nur eine Drehrichtung der Sonnenräder der Differentialgetriebe zulassenden Vorrichtungen (9) freigibt.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 4 für eine Kraftanlage, bei der die nur eine Drehrichtung der Sonnenräder des Differentialgetriebes zulassenden Vorrichtungen, die Form von selbstangreifenden Bremsen haben, von der jede mit einer Bremslüfteinrichtung versehen ist, die bei Betätigung den bzw. die Backen von der Trommel abhebt, diadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung so getroffen ist, daß in der Leerlaufstellung des Stellhebels (21), in der alle Hauptmaschinen auf Leerlauf laufen und alle Flüssigkeitskupplungen. (9) entleert sind., alle Bremslüfteinrichtungen (i i i) betätigt sind und in einer Betriebsstellung des Stellhebels diejenige Bremslüfteinrichtung betätigt ist, deren zugehöriger, das Füllen der entsprechenden Flüssigkeitskupplung bewirkender Hebel (2a ) sich in der Ein-Stellung befindet und deren zugehörige Hauptmaschine somit ein Drehmoment zu dem Gesamtdrehmoment der Anlage beiträgt. ;. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltglied (23) für die Umkehrung der Richtung des von der Anlage abgegebenen. Drehmoments vorgesehen ist und dieses Schaltglied mit dem Stellhebel (21) derart verriegelt ist, daß es nur dann betätigt werden kann, wenn der Stellhebel in Leerlaufstellung ist. S. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Stellhebels (21) und der das Füllen der hydraulischen Kupplungen (2) bewirkenden Hebel (22) auf eines oder alle der verschiedenen Steuerglieder (11, 12, 13, 15, 16, 17) der Anlage mittels Unterdrucks bzw. Flüssigkeits- oder Luftüberdrucks übertragen wird.