DE361095C - Einrichtung zum Beschleunigen von Eisenbahnzuegen durch langsam laufende Verbrennungsmaschinen - Google Patents

Description

- Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zum Beschleunigen von Eisenbahnzügen durch langsam laufende Verbrennungsmaschinen mit Hilfe von Schwungrädern, durch die die zum Anfahren erforderliche Kraft aufgespeichert werden kann, indem sie von der Antriebsmaschine unter Übersetzung ins Schnelle angetrieben werden.
Beim Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere Lokomotiven durch Verbrennungsmaschinen, besonders Dieselmaschinen, besteht die Schwierigkeit, daß einerseits die Maschine nicht von selbst anspringt, anderseits ein Energiebehälter (Dampfkessel) fehlt, der die zum Anfahren größerer Massen (Eisenbahnzüge) genügende Arbeit leisten könnte. Die üblichen Schwungräder auf den Hauptibetriebswellen vermögen nur wenige Sekunden Anfahrarbeit zu liefern; Diesellokomotiven mit Druckluftspeichern benötigten zum Laden eine besondere Hilfsmaschine von fast gleicher Größe wie die Hauptmaschine. Elektrische Aufspeicherung kommt für Lokomotiven aus Raum- und Gewichtsrücksichten nicht in Frage.

Im Gegensatz hierzu verwendet die vorliegende Erfindung die in einem anderen Falle bereits vorgeschlagene Arbeitsspeicherung in Schwungmassen, wobei die neue Anordnung getroffen ist, da'ß die !Kraftübertragung durch eine Zahnradübersetzung und durch eine oder mehrere abschaltbare Asynchronkupplungen stattfindet. Die Schwungmassen sitzen auf einer parallel zur Hauptmaschinenwelle liegenden Hilfswelle, die mit der Hauptwelle durch Zahnräder verbunden ist und durch geeignete Asynchron- (oder Schhipf-) Kupplungen nach Bedarf an- und abgeschaltet werden kann. Das Zahngetriebe vollführt dabei zwei Sonderaufgaben. Zuerst den Schwungmassen eine auf das 10 bis i5f ache gesteigerte Geschwindigkeit zu erteilen und danach 10 bis I5mal größere Anfahrmomente zu erzeugen, als bei auf der_ Hauptwelle umlaufenden Massen möglich wäre. Hiernach wird es möglich, z. B. die Anfahrkraft eines Zuges von 5001 Gewicht auf 36 km/Std. Fahrt in einem Schwungrad von nur 41 aufzuspeichern. Das Schwungrad kann durch Handhabung geeigneter Asynchronkupplungen entweder aus der Haupt- 5" maschine oder aus der Wucht des zu bremsenden Zuges geladen werden.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Abb. 1 zeigt die auge- meine Anordnung der Gesamtanlage. Abb. 2 ist ein Schnitt durch eine vereinfachte Ausführungsform. Abb. 3 und 4 zeigen im Schnitt schematische Darstellungen von elektrischen und hydraulischen Asynchronkupplungen.

Das einfachste Ausführung&beispiei gibt Abb. ι. In ihr bedeuten 1 die Verbrennungsmaschine, 2 die Hauptwelle, 3 bzw. 4 das große und das kleine Zahnrad, 5 die Hilfswelle, 6 das Schwungrad, 7 eine abschaltbare

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Asynchronkupplung, vorzugsweise elektrischer oder hydraulischer Art, und 8 eine lösbare Kupplung beliebiger Bauart.

Soll bei stehender Lokomotive die Masse 6 zum Anfahren des Zuges »geladen« werden, so wird 8 ab-, 7 angeschaltet und die Hauptmaschine allmählich auf Leistung gebracht; nach dem Laden kann 7 abgeschaltet und i, 3, 4 so lange stillgesetzt werden, bis der Zug anfahren soll. Nebenbei ergibt sich der Vorteil, daß nun 1 aus der Wucht von 6 (durch Wiedereinschalten von 7) wieder angedreht werden kann. Nach Einrücken von 8 setzt sich der Zug in Bewegung, überwiegend auf Kosten von 6, »ber auch regelbar unterstützt von i. Infolge der Verzögerung von 5, 6 und Beschleunigung des Zuges, d. h. auch von 1, 2, 3, 4 wird der Schlupf (Drehzahlunterschied) von 4 gegen 5 immer geringer. Ist endlich die dem Synchronismus von 4 und 5 entsprechende Fahrtgeschwindigkeit erreicht, so wird 7 abgekuppelt und die weitere Beschleunigung des Zuges von 1 allein übernommen.

Zum Bremsen des Zuges kann Schlupfkupplung 7 wieder eingeschaltet und damit das langsam zur Ruhe gekommene Schwungrad 6 mit neuer Anfährenergie geladen werden.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die Einrichtung zur Verwirklichung des vorliegenden Verfahrens. Hier ist Schlupfkupplung 7 nicht zwischen 4 und 5, sondern zwischen 2 und 3 angeordnet, und zwar im Innern des großen Zahnrades 3, das hier auf einer Hohlwelle 9 gleichachsig zu 2 sitzt.

Abb. 3 und 4 erläutern Beispiele von zwei mit Vorteil zu verwendenden Schlupfkupplungen. Das Wesentliche derselben ist, daß sie, abgesehen von Schutzgehäusen und Zuführungseinrichtungen für das strömende Medium, nur aus rotierenden Teilen bestehen, d. h. keine feststehenden Reaktionsteile besitzen. Es empfiehlt sich, die Schlüpfung und damit den Energieverlust so klein wie mög-Hch zu wählen.

Abb. 3 erläutert eine elektro-dynamische Kupplung, bestehend aus einem Rotor 10 auf \ der einen, und einem Rotor 11 auf der ande- \ ren Welle. Es läßt sich ganz allgemein die · Regel aufstellen, daß eine solche elektro-dy- j namische Kupplung erhalten wird, wenn man | den Rotor irgendeiner Art von Dynapru- ^: maschine oder Elektromotor auf das eine '. Wellenende, den »Stator« auf das andere._v Wellenende setzt und ihn mit diesem mitrotieren läßt. Die Wicklungen können, statt durch Gleichstrom, auch durch Wechselstrom erregt werden, der durch Schleifringe 12, 13 bzw. 17, 18 zugeführt wird.

Abb. 4 zeigt ein einfaches Beispiel einer hydraulischen Kupplung. Durch den Drehzahlunterschied der beiden umlaufenden Rippenkörper 20 bzw. 21, 22 wird eine mehr oder minder geregelte Umlaufbewegung der Hilfsflüssigkeit erzeugt, die die Drehmomente des einen Teils auf den anderen Teil überträgt, ohne daß eine mechanische feste Berührung stattfände. Je vollkommener die Umlaufbewegung der Flüssigkeit gestaltet wird, desto kleiner werden die Abmessungen und die Schlüpfung. Die Flüssigkeit wird durch die Teile 23, 24 und 25 zugeführt und kann zwecks Aussohaltens der Kupplung durch diese Leitung oder einen anderen Auslaß abgeführt werden.

Die Asynchronkupplung kann sowohl bei 7 wie bei 8 so eingerichtet sein, daß sie zuerst mit Schlupf, zuletzt mit 'Kraftschluß oder Zwangschluß wirkt, um Schlüpfungsverlusie ausschalten zu können. ·

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Beschleunigen von Eisenbahnzügen durch langsam laufende Verbrennungsmaschinen, die mit die Anfahr kraft aufspeichernden Schwungrädern versehen sind, welche von der Hauptwelle der Antriebsmaschine durch Übersetzung ins Schnelle angetrieben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft-Übertragung durch eine Zahnradübersetzung und durch eine oder mehrere abschaltbare Asynchronkupplungen erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rückübersetzte Hilfsdrehmoment vom großen Zahnrad unmittelbar (ohne Inanspruchnahme der Kurbelwelle) in die Übertragung zu den Triebrädern weitergeleitet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asynchronkupplung zwischen Ritzel und Schwungrad angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asynchronkupplung mit dem großen Zahnrad und einer die Hauptwelle umgebenden Hohlwelle vereinigt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.