DEP0043941DA - Vehicle propulsion by geared turbines, in particular for rail vehicles - Google Patents

Vehicle propulsion by geared turbines, in particular for rail vehicles

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DEP0043941DA
DEP0043941DA DEP0043941DA DE P0043941D A DEP0043941D A DE P0043941DA DE P0043941D A DEP0043941D A DE P0043941DA
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Germany
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drive according
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turbines
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German (de)
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Karl Dr.-Ing. Gut Wöllried über Rottendorf Röder
Rolf Dipl.-Ing. Gut Wöllried über Rottendorf Röder
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fr , Β(Μ PÄ.318616*13.5.bQ" For " r , Β (Μ PÄ.318616 * 13.5.bQ

Prof. Dr. Karl fiöderProf. Dr. Karl Fiöder

•mir led• me led

Rottendorf b.Iürzbure Rottendorf near Iürzbure

"O"O

Fahrzeuaa&trieb durch Fa hrzeuaa & drove through

pie ifirisehafxliehkeit der »Fahrzeugantriebe ist davoti abhängig', idass das in aen Antriebsturbicen verfügbare Warsegefälle auch bei daß weit tob der vollen Drehzahl und eier vollen Leistung abliegendes Betriebssuständen siit gutem tirkungsgred in mechanisch? Arbeit abgesetzt wird. Verwendet isan zum Antrieb Turboe&schirisn, so liegt es nah® - ähnlich wie bei den bekannten Antrieben durch Kolbenmaschine!! - die volle Leistung dex Antriebeturbinen über Wechselgetriebe an die angetriebenen Teile «reiter zu leiten.pie if the availability of the "vehicle drives is dependent on it" is that the waring gradient available in aen drive turbines also works well in mechanical terms, even when the operating states are far from full speed and full power? Work is canceled. If isan uses Turboe & schirisn to drive, it is close® - similar to the known drives by piston engine !! - the full power dex to lead rider drives turbines over change gear to the driven parts. "

. lsi soll nun von der Tatsache Gebrauch eemseht werden, dass beisf febfrgsng auf feillast die G-efälleye-rteilung auf die einsel&s-i Stufen einer vielstufigen turbine sich in des Sinne ändert, dass daa Gefälle sich vor allem in dsa liederdruckstufen vsr sandertβ Ist die erst« Stuf©, wie üblich als rlegelstufe mit Büsenzu- und -abschaltung ausgebildet, so steigt das von ihr zu verarbeitende Gefälle und damit ihr Lelsttmgsanteil ußiso stärker an, je kleiner die Dampfmenge ist, mit der die Turbine betrisb&n wird. Auch beeinflusst der firkungsgrad dieser Stufe den Gesamtwirkungsgrad bei Teillest entscheidend* Deshalb wird vorgeschlagen bei Antrieben, die bei kleiner Geschwindigkeit nur einen feil der Leistung verlangen,—wie 25.B« Schilfe - oder zulassen- wie s„B* Schienenfahrzeuge ( wegen des durch die Heibungsgren&s festgelegten HöchstdrehiBomentesi-oder die F/ahrend eines grossen Teiles ihrer Batriebszeit mit geringer Öeschwinaigkeit und kleiner Leistung arbeiten, nur die Leistung der Begelstufen über Getriebe für veränderliche 0ntersetzunp,sv6rEältniBS0f sog. iechselg©triebe, zu übertragen, während die Leistung der übrigen Stufen durch Getriebe Bit gleichbleibendem Untersetzungsvernältnis an das Fahrzeug weitergessben wird, Dabei werden axe Segelstufen als selbständige fiegelturbiuen ausgebildet, die entweder unmittelbar auf das iiechselgetriebe arbeiten, odar pber ein einfsoheaTurboeiTteibßgUm das Wechselgetriebe in derjenigen Porm u&d mit den Drehzahlen betreiben zu können, in aar es sieb im Lestwagenbotrieb bewährt hat« Da das iechselgetriebe nur einen kleinen Teil der Gesaiatleistuiig zu übertragen hat, kann ©8 in dem bewrährten Aufbau und mit den erprobten Abmessungen auch für Schienenfahrzeuge verwendet werden« Die Bewegurigsumkehr erfolgt hierbei ebenfalls in der bei Wechselgetrieben üblichen Form, wenn für Bücki/ärtsfahrt keine besonders hohen Anforderungen gestellt werden, ,z„B. für Schnellzugmaschinen. In diesen Fallen reicht die Leistung der Regelstufen fur Rückwärtsfahrt aus, da aies© Stufen bei kleinen Leistungen und Daspfsengen den Hauptteil des ganzen Gefälles übertragen. Die Bewegiifigsuffikahr ~k&n& auch aus d«m Wechselgetriebe heraus in das vorgeschaltete ühiurbögelriebe oder bei hohen Anforderungen an di© Bückwärtsfahrt in aas Hauptbetriebe verlegt werden» Da das Hauptgetriebe meistens zweistufig ausgeführt wird, gibt #as Wechselgetriebe die Leistung der Vorsehaltstufen an die langsamer laufende Stufe des Hauptgetriebes weiter. Beim Ü9bsrßang auf Bückwärtsfahrt wird die Hauptturbine vom freibadttelzuiluss abgesperrt und ausgekuppelt, wenn die Leistung der . lsi is now eemseht use of the fact are that beisf febfrgsng on hawks load the G-efälleye-ASSESSING the Einsel & s-i stages of a multi-stage turbine is changed in the sense that daa gradient itself is, especially in dsa songs pressure stages vsr sandert β the first stage, as usual designed as a control stage with bushing on and off, then the gradient to be processed by it and thus its output share increases the smaller the amount of steam with which the turbine is operated. The degree of effectiveness of this level also has a decisive influence on the overall degree of efficiency in part-rest the fixed maximum torque or the running of a large part of their operating time work with low speed and low power, only the power of the starting stages via gears for variable gear reduction, sv6rEältniBS0 for so-called interchangeable gears, to transmit, while the power of the others Steps through transmission bit constant reduction ratio is passed on to the vehicle, ax sail steps are designed as independent friction turbines, which either work directly on the gearbox or via a single turbo in order to be able to operate the change gearbox in the type u & d with the speeds, in aar it scree has proven itself in the Lestwagenbottrieb «Since the arm gear only has to transmit a small part of the total power, © 8 can also be used for rail vehicles in the tried and tested structure and with the tried and tested dimensions Bücki / ärtsfahrt no particularly high demands are made, e.g. for express tractor units. In these cases, the power of the control stages is sufficient for reversing, since all of the stages transfer the majority of the entire downhill gradient with small powers and drops. The Bewegiifigsuffikahr ~ k n also d "m change gear out are transferred to the upstream ühiurbögelriebe or with high demands on di © Bückwärtsfahrt in aas Main Operations" Since the main transmission is usually carried out in two stages, #as change gear is the performance of Vorsehaltstufen to the slower running stage of the main transmission. When you drive backwards, the main turbine is shut off and disengaged from the freibadttelzuiluss when the power of the

Bagelstufesi als EüekwartsleistuBg genügt.jl)as iechselgetriebe wird halb oder ^oll automatisch ausgeführt, unter Verwendung der bekannten Regler, die bei Erreichung einer aicht zu überschreiten den 0©sehwiBdig]£sit dsr Regelturbi&e einen Siiigrlff in die Düsenregelung in dem Sins© herbeiführen, dass sie anstelle des gerade äurobströsten Düse&B&t&we Torübergeh@ad einen, der bsi der Begelstuf© für diesen %w$0k Yorgesebe&en Breslaus©ssätse einschaltet . 'Die deB Bremsdtissnssts durefaetrömeßda Dampf senge arbeitet in der »aofegesekalt-eten Haoptturbine weiter,sq issa die Zugkraft feai der Stuf«jsscfealtang d«s iöolasslgetriebss öar geringe a erfährt» Beiait die Bremswirkung der daroh den Brems«· in di© I*aöf£räE.se eintreteadea Dampf Stenge jQicht-durebBagelstufesi as EüekwartsleistuBg is sufficient.jl) The arm gear is carried out half or full automatically, using the known controller, which when a not to be exceeded the 0 © sehwiBdig] £ sit dsr Regelturbi & e bring about a Siiigrlff in the nozzle control in the Sins ©, that instead of the nozzle that has just streamed out from the orchards & B & t & we Torübergeh @ ad one who switches on the Begelstuf © for this % w $ 0k Yorgesebe & en Breslaus © ssätse. The deB Bremsdtissnssts durefaetrömeßda Dampf senge continues to work in the "aofegesekalt-eten main turbine , sq issa the tractive force feai the stage" jsscfealtang d "s iöolasslgetriebss öar low a experiences" Besides the braking effect of the braking "in di £ räE.se eintreteadea Dampf Stenge jQicht-dureb

Ib der Laufsohstifeluag fermindert »ird^ sind die aexart ©ingericiitet, dass aia aas ußm Bresisöüsejisats Dssipfffl@«ge in Äiehtnug 4©r Laafeohaafelii radial a'bka&n. Bis tFsecx&altung *uf «ten Jr«ssöiis@Bsats und aurück auf am srb€it©iüd©a Bis-easst2 wi5r4 selbsttätig cUarc& den Begier mittels ©iü«8 götlastetöB üolfeassciiitbers Ia #er Ät>fe* 1 1stIb der Laufsohstifeluag reduces "ird ^ are the aexart © ingericiitet that aia aas ußm Bresisöüsejisats Dssipfffl @" ge in Ääßnug 4 © r Laafeohaafelii radial a'bka & n. Until tFsecx & altung * uf «ten Jr« ssöiis @ Bsats and back to the srb € it © iüd © a Bis-easst2 wi5r4 automatically cUarc & the desire by means of © iü «8 götlastetöB üolfeassciiitbers Ia #er Ät> fe * 1 1st

Sie laBfttur^iae a treibt Ui>er AleShe laBfttur ^ iae a drives Ui> er ale

ß as· öle EegelturMme Ii auf das B&icelß as ole Eegelturm II on the B & icel

Bei Äiqlsmrtsialirt wird darofe äie Espölmig e die Haupttaarfciae a kupjpelt*In the case of equivalency, the main tariff a

2 gÄt Mtter y«rw@Bi»ss d©r gXeicfesa ^©ejii&liäßii^^a for2 gÄt mothers y «rw @ Bi» ss d © r gXeicfesa ^ © ejii & liäßii ^^ a for

^ auf^ on

ait de» Bäder g\$ g£ zwischen beide feile eingeschaltet ist* Das Wechselgetriebe arbeitet la diesem Falle nicht auf das Getrieberadait de »baths g \ $ g £ is switched on between the two files * In this case the gearbox does not work on the gear wheel

txmsittelbar auf das Getrieberad άχβ auf dessea felle auch die c si2Sä Auskoppeln der Eauptturblne s bei Rüe&wärtBfahrt angeordnet let.txmimmediately on the gearwheel άχ β on dessea felle also the c si2Sä decoupling of the main turblne s arranged at Rüe & wärtBfahrt.

In Α1Λ* 3 ©lud die Elarichtans«& siar vorüber gehendem tfcaschaltttag vos den Arbeitsdüseasätsea xj.9 X2 ^33^ ^3 au^ ^is Ereiasdilseasätse el* ®2 lxa^ ®5 beispielsweise dargestellte In der ge^elßhueten Lage der Stsuaruagsteile läest der üsschaltsehieber ψ9 öer im Gehäuse der Hegelturbise f gelagert sein kaim9 den la Pfeilrichtxmg In aas Steuergehamsa ^ der nicht geseichsäeten Eegelt^irbiae eiatretenden Dampf su den ArbeitsäüBen ^^X2 ^1^ π5 Se-ailTeni> In Α1Λ * 3 © the Elarichtans «& siar temporary tfcaschaltttag vos the Arbeitsdüseasätsea xj.9 X 2 ^ 33 ^ ^ 3 au ^ ^ is Ereiasdilseasätse e l * ®2 lxa ^ ®5 shown for example in the ge ^ elßhueten situation of the Stsuaruagsteile the switch slide valve ψ 9 öer be stored in the housing of the Hegelturbise f kaim 9 the la Pfeilrichtxmg In aas Steuergehamsa ^ the not Geseichsäeten Eegelt ^ irbiae egg leaking steam su the work säüBen ^^ X 2 ^ 1 ^ π 5 S e - ail T eni >

Irreicht die nicht dargestellt© fiegelturbi&e die vorgesehene Böehstdrehsalilg b© verschiebt &er ausschlagend© Hegler i über äea fljikelhebel k den Steuerschieber h^aue ä©r ^eseictoeten Lage nach rechts* Dadurch wird der Hilfskolben g iaad damit aueh der ümschaltschieber ^r nach links versöhobeni so daB der Dasp Äireg nach άβη Arbeit ©düsen ^fXgfi:- abge« sperrtg aöch dem Bremsdüsensätzea ei>@2s®3 sber geöffnet ist» Der Hilfskolben g verschiebt gleichseitig die Schaltetaiige 1 mach linl£eg so daß durch die Federn m. imä, m. 1iber die Schaltgabel ρ die Abweiserklaue q aue dem Eingriff alt dem Zahnrad r gebracht tpid an die Klaue s angelegt wird» Ba die Bremsdilsea els9@^ ein Abfalles der Drehzahl der Eegelttirbiae bewirlcea.s entsteht bald Gleichlauf der Hauea s alt den Abweiserklauen tb se daS diese lauter weiterer !LiaksTersehiebung ei33sreifea# ?/obei die Sehaitgabel ρ über das Gestänge t den Steuerschieber h^wieder In dieIf the (not shown) is wrong, the planned gust swivel b © shifts & he deflects © Hegler i via äea fljikelhebel k the control slide h ^ aue ä © r ^ eseictoeten position to the right * As a result, the auxiliary piston is shifted to the left as well as the switch slide ^ r so Dab the DASP Äireg after άβη work © jets ^ f X g f i: - abge "sperrtg aöch the Bremsdüsensätzea e i> @ 2s®3 SBER is open" the auxiliary piston g shifts equilateral the Schaltetaiige 1 mach LinL £ e g so that by the springs m. imä, m. over the shift fork ρ the deflector claw q aue the engagement old the gear wheel r is applied tpid to the claw s "Ba die Bremsdilsea e ls e" 9 @ ^ a drop in the speed of the Eegelttirbiae causes. s soon arises synchronization of Hauea s old the Abweiserklauen tb se tHe this loud further! LiaksTersehiebung ei33sreifea #? / obei the Sehaitgabel ρ via the rod t ^ h the spool back into the

Endlage briagt* Dies hat sur Folge t üa9 äerEnd position briagt * As a consequence sur t üa9 OCE

sehleber ^ dl© Bremsdüseasätse e1Pe2#e^ absperrt und die Arbeitsdiisea xljX2 u»r3 für &&n Dampfsutritt wieSer^frei glbte So wird wä&reM des Betriebe© durch Sea liafl-uss dee Drehsahlreglers i der übsr^aag aue übt Setriebe^tufe r ta die ö@trl@b@itufe 5 erreicht«»sehleber ^ dl © Bremsdüseasätse e 1P e 2 # e ^ shuts off and the working diisea xljX2 u »r3 for && n steam access likeSer ^ free glbte So during the operation © by Sea liafl-uss the rotary regulator in the overr ^ aag aue exercises r ta die ö @ trl @ b @ itufe 5 reached «»

Die FUll\iagsregeluns ©elbst erfolgt durch den Handhebel w$ der den entlasteten Steuerkolben 01,02 ist*c5 verschiebt«The filling is regulated by the hand lever w $ which moves the unloaded control piston 01.02 * c5 «

Claims (1)

Patentsaspriiolie.Patent priority. 2*) Fahrzeugantrieb durch Getriebeturbinen, insbesondere für Schlenenfahrseui?©* daüureh gekennzeichnet, daß die Leistung der Regel stuf en (fj der Antriebe turbinen Über Getriebe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis ( Wechselgetriebe h) die leistung der Stufen der Haupt turbine (a) durch Getriebe ( b^gbggd., gdL,} mit unveränderlicher übersetsung weitergeleitet wird«,2 *) Vehicle propulsion by geared turbines, especially for Schlenenfahrseui? © * daüureh that the performance of the Control stages (fj of the turbine drives Via gears with variable transmission ratios (change gears h) the performance of the stages the main turbine (a) is passed on through gears (b ^ gbggd., gdL,} with unchangeable translation «, 2*5 Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1, dadurch gelcemgeiehiietj, daß die über Wechselgetriebe (h) treibendes Hegelstufen(f) der Antriebeturbinen als selbständige !Oeilturbinsa ( Regelturbinen) ausgebildet sind«2 * 5 vehicle drive according to claim 1, characterized gelcemgeiehiietj that the control stages (f) of the drive turbines, which are driven via change gears (h) are designed as independent! Oeilturbinsa (control turbines) " 3»} Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1 u»2> äadarch getennselchnetf daß swischen Eegelturbiae (f) und Wechselgetriebe (h) Bueätalieii ein Tutbögetriebe/si»^2jöing&echaltet 1st· Abbe2o 3 »} Vehicle drive according to claim 1 u» 2> äadarch separated, that between Eegelturbiae (f) and change gears (h) Bueätalieii a Tut bögetriebe / si »^ 2jöing & echaltet 1st · Fig e 2 o 4e) Fahrzeugantrieb Jinch Anspruch 1, dadurch gekenaseletciets daß das lechselgetriebe (h.) öle Leist-ang der Hese^stufe (f) unmittelbar auf die langsamer laufende Stufe ( tljda) äes mehr stuf igen Hauptbetriebes (b,, \>2»% ν ^2 j^er^r"Cfc ·4 e ) Vehicle drive Jinch claim 1, characterized gekenaseletciet s that the change gear (h.) Oil power ang of the Hese ^ stage (f) directly to the slower running stage (tljda) äes multi -stage main operation (b ,, \> 2 »% Ν ^ 2 j ^ er ^ r " Cfc · 5.) Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1, Sadtircli geJtennseichnet, daß die Haupt turbine (a) beiic übergass saa£ Bäiek^irts fahrt vom Treibmittel abgesperrt und von der Kraftfibertra^ung abgekuppelt wird (beS Cj^wenn das Weshselgetriebe (h) die Bewecungsusikkehr bewirkt*5.) Vehicle drive according to claim 1, Sadtircli geJtennseichnet that the main turbine (a) atic übergass saa £ Bäiek ^ irts drives from the propellant locked and uncoupled from the power transmission IS e) Fahraeusantrieb n&ch iinspruch 1, dadurch gekennaeiehnet, daß miMeetens ein Mseaeats(e^f ®2?e5^ ^er 2-egjelturbiae (f) el® Bremsest a ausgebildet ist, der während des Gasgwechsels von der eingestellten Da/rip fmenge durchströxat irird,IS e ) Fahraeusantrieb according to claim 1, characterized in that miMeetens a Mseaeats (e ^ f ®2? E 5 ^ ^ er 2-egjelturbiae (f) el® Bremsest a is formed, which during the gas change from the set Da / rip f quantity through xat irird, 7·) Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1 uaä S8 dadurch gekea&seiehnet, da£ die durch die Brsmsdüs ensat se ( e-, geg*©-?) strömende laamptmsnge sindest8BS bei normaler Fahrtrichtung in der nachgesehalteten Hauptturbine (a) weiter entspanat wird.7 ·) Vehicle drive according to claim 1, among other things, 8 characterized by the fact that the noise flowing through the Brsmsdüs ensat se (e-, Geg * © -?) Is further depanatized in the following main turbine (a) in normal direction of travel. EA.318616*13.5.bBEA.318616 * 13.5.bB Pateataasprüelie·Pateataasprüelie · ö.) iTahrsou^antrieb neeh Anspruch 1 und 6S dadiarch gekennzeichnetj daB der Dampf ans den von BremsdüsenöätEen(e^9eg,©e) beaufschlagten Brems&anälen in Biclitung eier Schaufellänge frei abströmen kann«ö.) ^ iTahrsou drive neeh claims 1 and 6 S dadiarch gekennzeichnetj Dab the steam to the EC of BremsdüsenöätEen (e ^ 9, © e) applied brake & anälen in Biclitung eggs blade length can flow freely " @e) Fahrzeugantrieb nach Anspruch I5, dadurch gekezmseiclmet # äaS die vorübergehende "ümschaltmig auf äen Bremsclüsemsatsf äurcfe. einen Kolbenschieber (V) oder ein Umschaltventil erfοIgt $@ E) Vehicle drive according to claim I 5, # gekezmseiclmet characterized AEAs äurcfe temporary "ümschaltmig on AEEN Bremsclüsemsatsf. A piston valve (V) or a changeover valve erfοIgt $ 10β) JaJargeagaatrieb nach Anspruch I5 dadurch daß der Kolbenschieber (v) oder das Umschaltventil unter der Herrschaft eines Drehzahlreglers (i) steht„10β) JaJargeagaa drive according to claim I 5, characterized in that the piston slide (v) or the switching valve is under the control of a speed controller (i) " lie) Fahraewgantrieb nach Aü-sprußh 1 τω.ά 10, dadixrch g seichnet, daß das Aussohln»'ön des Drehaahlregler© (1) den Gsngwechsel selbsttätig bewirbt, no bei da© Verstellen des liolbes:- Schiebers (v) oder "öaschalt^entileg das Vorwählen des nächsten Ganges des Weehsel^etriebee Ch) besorgt^ während nach erfolgtem Drehsahlabfall der Segalturbine (f) das Einrücken der SchaltHame (o) die Eüctetellang des Kelbezieöhiebere (y) oäer IftaechaltventlleeLie) Fahraewgantrieb according to Aü-sprußh 1 τω.ά 10 , dadixrch g seichnet that the Ausohln »'ön of the rotary regulator © (1) automatically advertises the gear change , no when © adjusting the liolbes: - slide (v) or" öaschalt ^ entileg the preselection of the next gear of the Weehsel ^ etriebee Ch) worried ^ while after the rotary speed of the Segalturbine (f) the engagement of the SchaltHame (o) the Eüctetellang of the Kelbezieöhiebere (y) oäer Iftaechaltventllee 12») FahrseussH"ri©^ nach Ansprach 1 land 9g dadurch gekenaeeichnetj daß Kolbenschieber (v) oder Umschaltventile is der Eeeelturbine { f) selbst untergebracht12 ») FahrseussH" r i © ^ according to address 1 land 9 g thereby gekenaeeichnetj that piston slide (v) or switching valves is housed in the Eeeelturbine {f) itself

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