DE14653C - Neuerungen an Lokomotiv-Triebwerken mit Gas- und anderen Motoren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

in MANCHESTER (England).

Zusatz-Patent zu No. 11720 vom 11. Mai 1880.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. October 1880 ab. Längste Dauer: 10. Mai 1895.

In dem Haupt-Patent sind mehrere Constructionen angegeben, mittelst derer die Bewegungskraft und Richtung eines Locomotivfahrzeuges geändert werden konnte, ohne die Umdrehungsrichtung des Motors abzuändern; es wurden dabei die Triebräder gehoben und gesenkt und mit ihrer Axe um i8o° gedreht.

Die vorliegenden Neuerungen sind derart, dafs das ganze, den Motor und die Triebräder tragende Gestell mittelst einer centralen Säule gehoben, gesenkt und gedreht werden kann, welche Säule von den anderen Rädern der Maschine getragen wird.

Das Heben und Senken des Gestelles kann entweder mittelst hydraulischen Druckes oder einer Schraube geschehen, und die Bremsen der Wagenräder können derart in Verbindung mit der verticalen Bewegung gebracht werden, dafs, wenn das Gestell mit den Triebrädern gehoben ist, die Bremsen angedrückt, und wenn diese Theile gesenkt sind, die Bremsen abgezogen werden.

Bei einer anderen Anordnung wird das Umdrehen des ganzen Fahrzeuges dadurch bewirkt, dafs eine von demselben getragene Säule, mit einem Fufse versehen, durch hydraulische oder sonstige Kraft gegen den Boden gedrückt und somit das ganze Fahrzeug auf derselben vom Boden gehoben und alsdann umgedreht wird.

Endlich bei einer noch anderen Anordnung wird das Umdrehen des Fahrzeuges dadurch bewirkt, dafs das eine Ende desselben vermittelst eines dort befindlichen und durch irgend eine Kraft niedergeprefsten transversalen Rades gehoben, und indem man alsdann diesem Rade eine drehende Bewegung mittheilt, wird das Fahrzeug auf den beiden am anderen Ende befindlichen Rädern umgedreht.

Fig. ι ist ein Grundrifs, Fig. 2 ein Längenschnitt und Fig. 3 ein Querschnitt der ersten Anordnung; Fig. 4 zeigt einen Grundrifs des Untergestelles und der Wagenräder, b ist die horizontale Triebwelle des Motors, welche vermittelst Zahnräder ο ο die Axe c der Triebräder c¹ treibt.

Das Gestell α des Wagens, welches die Axe έ und ihre Lager g¹ trägt, ist mit einem hohlen Cylinder P verbunden, in welchem sich eine Säule t befindet, die auf dem von den Wagenrädern d getragenen Untergestell a * steht. Das obere Ende P des Cylinders P bildet einen hydraulischen Cylinder, dessen Kolben / mit der Säule t verbunden ist. P und P sind die Verbindungsröhren zum Zuleiten des Druckwassers. Der Cylinder t¹ ruht auf einer Anzahl Federn i i, die genügend Kraft haben, denselben mit dem daran befestigten Wagengestell in die Höhe zu heben, wenn er nicht durch die im Cylinder P wirkende hydraulische Kraft niedergeprefst wird.

Wird der Druck unterhalb des Kolbens / aufgehoben und über demselben zugelassen, so wird der Cylinder P nebst Wagengestell und

Triebrädern genügend hoch gehoben, so dafs letztere über dem Untergestell a' mit den Wagenrädern d um i8o° gedreht werden kann.

Beim Einlassen des Druckes unter den Kolben wird alsdann das Wagengestell nebst Triebrädern wieder auf den Boden gesenkt, um alsdann in der umgekehrten Richtung fahren zu können, Um aber, ohne das Wagengestell umzudrehen, auf kurze Strecken verkehrt fahren zu können, werden bei etwas gehobener Stellung der Triebräder ein Paar kleine Räder ν ² an die Triebräder und auf die Schienen geprefst, indem ν ² auf einem Hebelarme v¹ sitzen, der sich um ein auf der Axe c sitzendes Excenter dreht, und der vermittelst Ketten νⁱ und eines Haspels ν ⁵ niedergezogen wird. Hierdurch wird die drehende Bewegung der Räder c¹ den Rädern ¹V ² im umgekehrten Sinne mitgetheilt. Bei dem Nachlassen der Zugketten werden die Räder ν ² vermittelst Feder ν ³ nach oben gegen Stützpunkte gehoben.

Die Wagenräder d sind mit Bremsen von beliebiger Construction versehen, welche auf folgende Weise in Wirkung gebracht werden: Die Bremsklötze u*-, Fig. ι bis 8, sind an den Enden von Querstangen u^z angebracht, welche vermittelst Federn u^ derart geschoben werden, dafs die Bremsklötze dadurch an die Räder geprefst werden. Um die Bremsklötze abzuziehen, wirkt der Kolben eines hydraulischen Cylinders u gegen das obere Ende eines der zwei Hebel u^l, welche am unteren Ende vermittelst einer Stange u ⁵ mit einander verbunden sind und die auf mit den Federn u ² verbundenen Stücken drehbar sind, so dafs beim Andrücken des Kolbens an den einen Hebel, während das freie Ende des anderen Hebels durch einen Stützpunkt an Rückwärtsbewegung gehindert ist, die beiden Federn u² einwärts geprefst werden, und somit die Bremsen aufser Wirkung kommen.

Da das eine Räderpaar sich radial zur Geleisecurve einstellen kann, indem dessen Lager durch Radialstangen u ⁶ mit einem centralen Stift verbunden sind, so ist die Querstange u³, deren Bremsen zu diesem Räderpaar gehören, in der Mitte mit einer gekrümmten Fläche versehen, gegen welche die mit der Feder u¹ verbundene Stange mit einer entsprechend gekrümmten Fläche drückt. An dem Wagengestell sind Leitstücke m angebracht, um das Gestell genau in der richtigen Stellung auf dem Untergestell zu halten, wenn es umgedreht worden ist.

Fig. 5 bis 8 zeigen das Untergestell einer Anordnung, in welcher das Heben und Senken des Wagengestelles vermittelst einer Schraube geschieht. In diesem Falle ist der Cylinder ί¹ mit einem Schneckenrade t⁵ versehen, das mit Schraubengewinde auf einer Schraube f* sitzt, welche die Verlängerung der Säule t bildet, so dafs, je nachdem P in der einen oder der anderen Richtung gedreht wird, t¹ sammt dem Wagengestell und Triebrädern gehoben oder gesenkt wird.

Die Drehung des Rades t^s wird durch eine Schnecke t^A bewirkt, deren Welle t"¹ eine Frictionsscheibe /⁵ trägt, die in einer ringförmigen Nuth des Schwungrades t⁶ arbeitet.

Die Welle f kann sich ein wenig auf- und abbewegen, um somit die Scheibe t⁵ entweder mit der inneren oder der äufseren Seite der Nuth in Berührung zu bringen, wodurch das Schwüngrad die Welle t⁷ nebst Schnecke in der einen oder der anderen Richtung dreht. Die Hin- und Herbewegung der Welle t¹ wird vermittelst eines Hebels /⁸ bewirkt, welcher durch eine Stange t⁹ mit einem Handhebel t^w verbunden ist.

Es ist vortheilhaft, den Cylinder t¹ vermittelst einer Feder W von genügender Stärke zu unterstützen, um einen bedeutenden Theil des Gewichtes zu tragen und den Druck auf das Schraubengewinde von if³ während des ersten Theiles der Aufwärtsbewegung so viel wie möglich zu vermindern, da diese Bewegung am meisten ausgeführt wird, um die Triebräder mehr oder weniger vom Geleise abzuheben, behufs des Langsamfahrens oder Anhaltens.

Zur automatischen Regulirung der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeuges kann ein Centrifugalregulator, durch die Wagenräderaxe getrieben, angeordnet werden, wobei der Regulator auf den Hebel t¹⁰ oder dessen Verbindungen derart wirkt, dafs, wenn die Maximalgeschwindigkeit überschritten wird, die Triebräder automatisch vom Geleise abgehoben und die Bremsen angezogen werden. Die Stangen u ³ sind durch Gelenke an den aufrechten Armen von dreiarmigen Hebeln υ-^Ύ verbunden, deren horizontale Arme sich bis unterhalb der am unteren Ende des Cylinders t¹ befindlichen Knaggen mit Druckschrauben erstrecken, so dafs, wenn der Cylinder sich seiner untersten Stellung nähert, er diese Arme u¹, Fig. 8, herunterdrückt und somit das Abziehen der Bremsen bewirkt; wird aber der Cylinder t¹ eine gewisse Höhe gehoben, so treten die Federn te² in Wirkung und bringen die Bremsen in Angriff.

Fig. 9 und io zeigen schematisch, in End- und Seitenansicht, wie die oben beschriebene Construction des Fahrzeuges mit zwei Paar Triebrädern eingerichtet werden kann, c c sind die beiden Triebaxen mit Rädern i¹ c¹. In diesem Falle kann die Welle b des Motors die eine Axe c entweder durch Kurbel und Pleuelstange, wie angedeutet, oder durch Zahnräderübersetzung treiben, und diese Axe theilt alsdann der anderen ihre Bewegung mittelst Kurbel und Lenkstangen mit.

Das Wagengestell nebst Motor und Triebaxen ist dabei,- wie schon beschrieben, an dem Cylin-

der 't^l befestigt, der auf einer Säule auf- und niedergleitet und sich dreht.

G ist der Gasbehälter.

Fig. Ii bis 13 zeigen eine andere Anordnung, in welcher das ganze Fahrzeug an einer auf den Boden sich aufsetzenden Säule gehoben und gedreht wird, und in welcher die Triebräder an Radialstangen angebracht sind behufs der Hebung und Senkung derselben zum Langsamfahren, Anhalten und Rückwärtsfahren. (Fig. 11 a zeigt speciell schematisch diese Wirkungsweise der Triebräder.) α α ist das Wagengestell, b b die Trieb welle des Motors, b^l b ^: sind die Balanciere und b ² ist der Cylinder des Motors; b³ ist das Getriebe, c c die Axe der Triebräder C¹C¹, i² sind die Wagenräder, d d sind die radialen Arme, an welchen die Lager d¹ der Triebaxe c befestigt sind. d² sind Verbindungsstangen, vermittelst welcher die Arme d hin- und' herbewegt werden, um die Räder mehr oder weniger von dem Geleise abzuheben; 0?³ ist eine Kurbelwelle mit Zahnrad d⁴, welches in eine Zahnstange d^b eingreift. Diese Zahnstange ist mit dem Kolben eines Cylinders d⁶ verbunden, in welchen Druckflüssigkeit durch Röhre d⁷ eingeleitet werden kann.

Aus dieser Einrichtung ersieht man, dafs, je nachdem mehr oder weniger Druck in den Cylinder eingelassen wird, die radialen Arme d bewegt werden, um somit die Triebräder entweder mit mehr oder weniger Kraft an das Geleise anzupressen oder von demselben abzuheben, oder sie alsdann gegen die Wagenräder c² zu pressen, wie in Fig. 11 a angedeutet, wodurch die Bewegung des Fahrzeuges umgekehrt wird.

Damit die Triebaxen in ihren Endstellungen festgehalten werden, sind die Kurbeln d^% derartig eingerichtet, dafs sie sich bei diesen Stellungen nahe am todten Punkt befinden.

Um den ganzen Wagen in die Höhe zu heben und alsdann umzudrehen, dient eine Säule e², welche unten mit einem Fufs versehen ist und in e³ getragen wird. Vermittelst eines hydraulischen Cylinders e mit Kolben e¹ wird die Säule mit ihrem Fufsende gegen den Boden geprefst und alsdann das ganze Fahrzeug darauf in die Höhe gehoben und umgedreht. Indem man Wasserdruck unterhalb des Kolbens e¹ läfst, wird die Säule wieder in die Höhe gehoben.

Fig. 14 bis 16 zeigen eine Einrichtung, in welcher das Heben und Senken der Triebräder dadurch bewirkt wird, dafs das hintere Ende des Fahrzeuges gehoben oder gesenkt wird, indem die Axe der hinteren Wagenräder von Radialstangen getragen wird, die mehr oder weniger nach der senkrechten Stellung hin bewegt werden können; das Rückwärtsfahren wird dadurch bewirkt, dafs durch eine weitere Bewegung der Radialstangen die Wagenräder gegen die gehobenen Triebräder gebracht werden und somit die umgekehrte Bewegung derselben erhalten.

Fig. 14 a zeigt schematisch diese Einrichtung und Bewegung der Radialstangen und Räder. α α ist der Rahmen, b die Kurbelwelle des Motors, b¹ der Motorcylinder, £² Balancier, b³ Zahnräder, c Lager der Triebräderaxe, c¹ Triebräder, d hintere Wagenräder, d¹ Radialstangen oder Arme, welche an Bolzen d² aufgehängt werden; d³ Verbindungsstangen zwischen d und dem Kolben eines hydraulischen oder sonstigen Motorcylinders d*, so dafs die Bewegung des Kolbens die Stellung der Radialarme derart verändert, dafs das hintere Ende des Fahrzeuges mehr oder weniger gehoben wird, wodurch die Triebräder mehr oder weniger vom Geleise abgehoben werden, und dabei werden die Wagenräder d gegen die gehobenen Triebräder c¹ angeprefst und somit durch diese rückwärts gedreht-

Die Bewegung des Kolbens dⁱ wird vermittelst eines Steuerhebels i/⁵ regiert, welcher einen Differentialhebel d^e durch zweckmäfsige Verbindungen bewegt. Der Differentialhebel d^ß bewegt einen hydraulischen Schieber d⁷, welcher Druckflüssigkeit von einer Pumpe d^s zu- oder abläfst. Der Kolben d^l und folglich die Radialarme d¹ werden in jeder gewünschten Stellung vom Führer vermittelst des Hebels d⁵ festgehalten.

Die Bremseinrichtung ist, wie durch Fig. 14 bis 18 angedeutet, derart angeordnet, dafs die Bremsen ungeachtet der Bewegungen der Räder d in Wirkung gebracht werden können. f ist die Bremskurbel, f¹ Kettenverbindungen, /² Bremshebel, f³ Querstangen und Bremsklötze.

Um die Ueberschreitung der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeuges zu verhindern, ist ein Regulator _/⁴, Fig. 16, derart angeordnet, dafs bei einer gewissen Geschwindigkeit derselbe Gasdruck vom Cylinder b¹ vermittelst eines Ventilkastens y⁵, aus Fig. 16 ersichtlich, in den Cylinder /⁶ einläfst, wodurch die Bremsen /^s angezogen werden, und zwar unabhängig vom Führer, bis die Geschwindigkeit wieder vermindert worden ist.

In Fig. 19 ist g eine mit dem Regulator verbundene Spindel, welche bei Erreichung der Maximalgeschwindigkeit ein Ventil g¹ öffnet und somit Druck von g¹ aus, welches in Verbindung mit dem Motorcylinder steht, nach g ³, welches nach dem Bremscylinder führt, fliefsen läfst; g ⁴ ist ein Ventil, welches durch den Druck gehoben wird und somit denselben in den nach dem Bremscylinder führenden Kanal g* einläfst.

Bei Verminderung der Geschwindigkeit läfst der Regulator das Ventil g¹ sinken und hebt das Ventil g*, um somit den Druck wieder vom Bremscylinder nach dem Motorcylinder gelangen zu lassen, wodurch die.Bremsen wieder abgezogen werden.

Claims (1)

1. Fig. 19a zeigt eine Modification, in yelcher ein Exhaustventil^⁶ durch die Regulatorspindel g geöffnet wird, um den Druck durch eine Röhre^⁷ entweichen zu lassen.

   Die Säule h nebst Fufs /z¹ zum Heben und Drehen des Fahrzeuges, Fig. 14 und 15, ist, wie mit Bezug auf Fig. 11, 12 und 13 beschrieben, eingerichtet. Die Federn, auf welchen das Fahrzeug ruht, sind durch i i¹ i² und P angedeutet; die am vorderen Ende des Wagens angebrachten sind mit einem Querbalancier z⁴ versehen.

   Fig. 20 bis 22 zeigen eine Einrichtung, in welcher die Triebräder vom Rahmengestell getragen werden, und dieses auf die beiden Wagenräderpaare gehoben und gesenkt wird, um die Triebräder zu heben und zu senken. Es wird dieses vermittelst Querwellen j j mit Kurbeln/¹/¹ bewirkt, die mit den Lagern de der Wagenräder verbunden sind, indem diese Lager durch ein Untergestell /² getragen werden, wie aus der schematischen Ansicht, Fig. 20 a, ersichtlich ist.

   Die Kraft zum Heben wird durch den Kolben dⁱ des hydraulischen Cylinders gegeben, der durch Gelenkstücke d³ mit Hebeln j³ auf den Wellen j verbunden ist. Der Differentialhebel d⁶ wird, wie früher beschrieben, durch den Handhebel d^s bewegt. Die anderen Theile sind ähnlich denen der vorher beschriebenen Einrichtung.

   Fig. 23 bis 25 zeigen eine Einrichtung, worin vermittelst eines an einem Ende des Fuhrwerkes befindlichen Querrades dasselbe erst an diesem Ende gehoben und dann um das andere Ende umgedreht wird, indem die Triebräder sowie die Wagenräder am gehobenen Ende frei über das Geleise sich wegbewegen. Zum Anhalten oder Langsamfahren werden in diesem Falle die Triebräder nicht gehoben und gesenkt, sondern ihre Axe ist vermittelst einer Frictionskupplung mit der Triebwelle der Maschine zu diesem Zwecke verbunden, α α ist das Wagengestell, b Triebwelle, b¹ Motorcylinder, b³ Zahngetriebe, c Axe der Triebräder c¹, ee Vorderräder, ff ein Stift, der gesenkt werden kann, um in einen Sockel f¹ auf dem Boden einzugreifen und als Centrum zu dienen, um welches das Fahrzeug gedreht wird; _/³ eine Kreisschiene, auf welcher die Vorderräder herumlaufen, g das Querrad, welches vermittelst Schraube oder sonstiger Kraft niedergeprefst werden kann, um somit das hintere Ende des Fuhrwerkes in die Höhe zu heben und zu tragen, wie in punktirteii Linien in Fig. 23 angedeutet, g¹ Schraubenmechanismus, g² Getriebe zum Umdrehen des Rades g und des Wagens.

   Auf der Triebwelle b sitzt lose ein Zahnrad b³, welches in ein auf der Triebräderaxe befindliches Zahnrad eingreift. Mit b³ ist eine Trommel bⁱ verbunden, um die sich ein auf dem Schwungrade b^e befestigtes Bremsband b⁵ legt, das vermittelst Federn b^r auf der Trommel- fest angezogen wird, so dafs beim Fahren die Drehung des auf Welle b festsitzenden Schwungrades auf das Zahnrad b³ und von diesem auf die Triebräder übertragen wird. Wenn langsam gefahren oder angehalten werden soll, wird das Bremsband b⁵ mehr oder weniger von der Trommel abgezogen, so dafs Rad b³ alsdann die drehende Bewegung der Welle b nicht mitmacht.

   Das Abziehen des Bremsbandes wird durch einen dreiarmigen Hebel b^% bewirkt, der vermittelst einer Kette P bewegt wird, die um eine Axe b¹⁰ gewunden wird, indem diese Axe vermittelst einer von einem Handhebel b¹² regierten Trommel mit Bremsband b¹¹ stillgehalten wird.

   Beim Ablassen des Bremsbandes b¹¹ wird das Bremsband b ⁵ wieder von den Federn b¹ an die Trommel b* angeprefst und somit die Triebräder wieder von der Maschine angetrieben. Fig. 23 a und 24a zeigen im Detail die Einrichtung dieses Mechanismus.

   Fig. 26 bis 28 zeigen eine Einrichtung zum Heben und Drehen des Fahrzeuges und zugleich zum Speisen seines Gasbehälters mit Brenngas an den Endstationen. Unter dem Geleise wird eine hohle Säule/ mit konischem Kopfe angebracht, derart, dafs sie durch irgend welche Kraft emporgehoben werden kann und dabei in einen konischen Sockel q des Fahrzeuges eindringt und vermittelst dieses das ganze Fahrzeug in die Höhe hebt, b ist die Maschinenwelle, b¹ Cylinder, c die Triebaxe, c¹ Triebräder, d e Wagenräder, / die Säule zum Heben und Drehen,/¹ Hebemechanismus, durch hydraulische oder sonstige Kraft getrieben, /² Gaskanal in der Säule, /⁴ Wasserverschlufs für das Gaszuleitungsrohr, q konischer Sockel auf dem Fahrzeuge, in welchen die Säule eingreift, q¹ Gasventil, q² Gaskanal nach dem Behälter G, rr Deckplatten.

   Nachdem das Fahrzeug mit seinem Sockel q senkrecht über die Hebesäule / gebracht worden ist, wird letztere durch den Mechanismus/¹ gehoben und somit das Fahrzeug vom Geleise abgehoben und umgedreht. , Zugleich gelangt das Gas von der Leitungsröhre durch/³ und/, und indem ein Stiel an letzterer das Ventil q¹ aufstörst, fliefst das Gas durch q"* in den Behälter G. -

   Beim Sinken der Säule taucht ihr unten offenes Ende in das in /⁴ enthaltene Wasser, und somit wird der Gaszuflufs wieder abgeschlossen.

   Patenτ-AnSprüche:

   ι . Locomotiven, bei denen das Gestell α nebst Maschine und Triebrädern c^x an der von den Rädern d getragenen Säule / montirt ist, zum Zwecke, diese Theile an der

   Säule t heben, senken und umdrehen zu können (s. Fig. ι bis 8). .·■'..
   Der dreiarmige Hebel u¹, in Fig. 5 und 8, zum Zweck, beim Senken des Cylinders t¹ die Bremsen von den Rädern d abzuziehen. Die Räder v² in Verbindung mit den Armen v¹, den Federn v¹ und dem Haspel v^s, Fig. ι bis 3, zum Zweck, durch Einschaltung der Räder v² zwischen Triebräder c¹ und Geleise eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges zu bewirken.
   Der mit der Säule t verbundene Kolben / des hydraulischen Cylinders P, zum Zweck, das Gestell a, Fig. 1 bis 4, mit Zubehör zu heben und zu senken.
   Der Schraubenmechanismus t² t^z t*, Fig. 5, in Verbindung mit der Feder w zum Heben des Gestelles a.

   Die in Bezug auf Fig. 9 und 10 beschriebenen Locomotiven mit vier um die Mittelsäule drehbaren Triebrädern c¹.
   Die mit einem sich auf den Boden aufsetzenden Fufse versehene' Mittelsaule e², zum Zweck, das ganze Fahrzeug um diese Säule zu drehen, Fig. 11 bis 13.

   8. Die Arme dd^x, Fig. 11 bis 18, zum Zweck, die Triebräder c^x sowohl auf das Geleise, als, an die Laufräder pressen zu können, um dadurch entgegengesetzte Bewegungen des Fahrzeuges zu bewirken.

   9. Der Centrifugalregulator /⁴ in Verbindung mit den durch die Welle g bewegten Ventilen g^l bezw. g⁴ und dem Bremsapparat Z/¹/²/³, Kg. 11 bis 19 a.

   10. Der hydraulische Cylinder^⁴ in Verbindung mit den Hebeln J^z , Fig. 20 bis 22, zum Zweck, nach Bedürfnifs die Belastung auf die Laufräder zu übertragen.

   11. Die Kupplungsvorrichtung P bis ί>¹², Fig. 23 bis 25, zum Zweck, nach Bedürfnifs die Triebräder von dem Motor aus bewegen zu können.

   12. Die hohle bewegliche Säulej», Fig. 26 bis 28, zum Zweck, das Untergestell zu wenden und mit Gas zu versehen.

   Hierzu 11 Blatt Zeichnungen.