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Vorrichtung zur Freilaufeinstellung von Kolben und Pleuelstange bei
Lokomotiven während der Fahrt Es sind verschiedentlich Vorschläge gemacht, auch
bei mit Dampf betriebenen Lokomotiven einen Freilauf anzubringen. Es fehlte aber
bisher an einer Möglichkeit, bei längeren Abwärtsfahrten einen Stillstand des Dampfkolbens,
Kreuzkopfes sowie der Pleuelstange und des übrigen Gestänges vorzusehen.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Lokomotive, bei der vom Führerstand
aus, d. h. auch während der Fahrt, der normale Arbeitsgang des Kolbens so weit ausgeschaltet
werden kann, daß während der Fahrt, insbesondere bei längeren Abwärtsfahrten, ein
Stillstand des Dampfkolbens und der anderen, obererwähnten Teile möglich wird. Der
Erfindungsgedanke besteht .dabei darin, am Antriebsrad der Lokomotive zwei Kurbelzapfen.
anzubringen,, von denen der erste fest am Antriebsrad liegt, der zweite dagegen
in der Mittelltinie des ersten, z. B. mittels eines Kolbens in seiner Entfernung
zum erstem Kurbelzapfen verändert eingestellt werden kann(. Hierbei ist der Abstand
des ersten:, Kurbelzapfens vom Mittelpunkt des Anrtriebsrades gleich dem Abstand
des verischobeneni zweiten Kurbelzapfens. Mit Hilfe .der Erfindung wird ein doppelter
Hebelarm bei gleichbleibendem Dampfko:lbenlhub geschaffen. In den Zeichnungen ist
die Erfindung wiedergegeben. Hierbei bedeutet Fig. i eine seitliche Ansicht eines
Teils der Lokomotive, wobei der Dampfzylinder geschnitten ist;
Fig.
2 ist ein Schnitt durch den die Veränderung des beweglichen Kurbelzapfens steuernden
Zylinder; Fig. 3 ist ein Querschnitt der Fig. i in der Linie A Fig. 4 ist
ein Schnitt durch die Fig. a in der Linie B-Bi, während Fig. 5 eine Variante .des
Steuerungsmechanismus wiedergibt.
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In den Zeichnungen ist i das Antriebsrad der Lokomotive, 2 -der Dampfzylinder,
der mittels der Konstruktion 3 am Rahmen 4 der Lokomotive befestigt ist. In dem
Zylinder läuft der Kolben 5, der über die Kolbenstange 6 den Kreuzkopf 7 und die
Pleuelstange 8 bewegt. Die Pleuelstange treibt den beweglichen Kurbelzapfen 9, der
in der Schieberplatte io endigt. Diese Schieberplatte ist über die Kolbenstange
i i mit einem im Zylinder 12 beweglichen Kolben 13 fest verbunden. Durch die hohl
ausgebildete Stange 14, die in dem Zylinder 15 auf und nieder gleitet, kann dem
Zylinder 12 Preßluft über die Leitungen 16, 17, 18 zugeführt werden. Die Leitung
17 ist dabei beweglich in dem Rundschieber i9 geführt, um die Verschiebung des Kurbelzapfens
9 mitmachen zu können. Der Rundschieber i9 wird beim Eintreten von Druckluft durch
die Leitungen 18, 14, 16 und 17 nach links geschoben, um die Verbindung 25, 24 zu
dem Raum links des Kolbens 13 im Zylinder 12 herzustellen und so den Eintritt bzw.
Austritt der Druckluft in bzw. aus diesem Raum zu ermöglichen. Nach dem Entweichen
der Druckluft wird der Rundschieber i9 durch die Druckfeder 23 nach rechts gedrückt
und so die Verbindung 29, 30 zu dem Raum rechts des Kolbens 13 im Zylinder
12 hergestellt, um den Eintritt bzw. Austritt der Druckluft in bzw. aus diesem Raum
zu ermöglichen. Die Beaufschlagung mit Druckluft im Zylinder 12 erfolgt dabei jeweils
nur so lange, .als die Fixierung des Kolbens 13 und damit des Kurbelzapfens 9 in
einer bestimmten Lage beabsichtigt ist.
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Wenn eine Änderung dieser Lage erfolgen soll, wird zunächst die Druckluft
durch die gleichen Leitungen 17, 16, 14 und i8 vom Stand des Lokomotivführers aus
herausgelassen und dann anschließend neue Druckluft zur Vornahme der Verschiebung
des Kolbens 13 eingelassen.
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Die Schieberplatte io läuft auf dem Block 2o, der seinerseits mit
dem an dem Antriebsrad i angebradhten Kurbelzapfen 21 fest verbunden: ist und auch
den Gewichtsausgleich bildet.
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In der in Fig. 3 gezeichneten Stellung liegt der Kurbelzapfen 9 in
der Mittelachse des Antriebsrades. Bei einer Bewegung des Antriebsrades stehen daher
Dampfkolben, Kreuzkopf und Pleuelstange still. Durch Zuführung von Druckluft in
den Zylinder 12 wird der Kolben 13 und damit die Schieberplatte 1o einschließlich
des Kurbelzapfens q aus der Mittelachse des Antriebsrades verschoben. Hierdurch
wird der normale Arbeitsgang wieder hergestellt, so daß nunmehr der Dampfkolben
in üblicher Weise arbeitet.
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Fig. 3 zeigt den Kurbelzapfen 9 in der Ruhelage in dem Augenblick,
in dem der Kolben aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung übergehen soll. Die
Preßluft, die sich im Zylinder rechts vom Kolben befand, ist bereits abgelassen,
und neu eintretende Preßluft hat den Rundschieber nach links gedrückt, um die Kanäle
24 und 25 gegenüberzustellen. Durch diese Kanäle tritt nun die Preßluft in den Zylinder
ein und bewegt den Kolben nach rechts in die Arbeitsstellung. Zylinder 12 und Rundschieber
i9 bleiben dabei so lange mit Preßluft beaufschlagt, bis eine Verschiebung des Kurbelzapfens
9 in die Ruhestellung beabsichtigt ist. In diesem Falle wird zunächst die in dem
Zylinder 12 und dem Rundschieber i9 befindliche Preßluft über die Kanäle 24, 25,
17, 16, 14 und 18 ins Freie gelassen. Infolge der Entspannung schnellt die Druckfeder
23 nach rechts und verschiebt den Rundschieber i9 so, daß nunmehr die Kanäle 29
und 30 in Verbindung stehen und so den Eintritt neuer Preßluft in den rechts
des Kolbens 13 befindlichen Raum des Zylinders 12 ermöglichen. Dies ist die Stellung
der Vorrichtung, die durch Fig. 4 veranschaulicht ist. In dieser Lage sinkt auch
der Sperrhebel 28, so wie es aus Fig. 2 zu ersehen ist, und fixiert den Rundschieber
i9, um ein Verschieben desselben durch die eintretende Preßluft nach links und damit
ein zu frühzeitiges Öffnen der Kanäle 24, 25 zu verhindern. Erst wenn die durch
die Kanäle 29, 30 in den Zylinder 12 einströmende Preßluft den Kolben 13
so weit nach links geschoben hat, daß sich der Kurbelzapfen 9 im Zentrum des Antriebsrades
und Dampfkolben und Gestänge in Ruhelage befindet, ist auch der auf Rohr 17 angordnete
Öffneransatz 31 so weit nach links gewandert, daß er den Sperrhebel28 ausreichend
anhebt, um den Rundschieber i9 frei zu geben. Dieser wird nun durch die durch Rohr
17 eingelassene Preßluft so weit nach links geschoben, daß die Kanäle 24, 25 wieder
miteinander verbunden sind.
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An Stelle des Zylinders 12 mit dem preßluftgesteuerten Kolben 13 kann
zur Verstellung des Kurbelzapfens auch eine Vorrichtung nach Art der in Fig. 5 im
Schnitt gezeichneten dienen.
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In der Fig. 5 wird eine andere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben,
in der die Konstruktion der Vorrichtung zur Veränderung des Kurbelzapfenabstandes
etwas vereinfacht ist. Die Figur zeigt einen Längsschnitt der Vorrichtung, wobei
der Kurbelzapfen 9 an einem U-förmig ausgebildeten Rahmen 34 sitzt. In diesem Rahmen
befindet sich der Zylinder 32, der auf der hier nicht gezeichneten Seite durch den
Kurbelzapfen 2i fest am Antriebsrad verbunden ist. In dem Zylinder 32 läuft der
Kolben 33, der mittels der Platte 35 fest mit dem Rahmen 34 verbunden ist. Durch
die Steuerung des Kolbens kann hier der Rahmen 34 mit dem Kurbelzapfen 9 in seinem
Abstand gegenüber dem Kurbelzapfen-2i verändert werden. Der Gewichtsausgleich wird
dabei in einer hier nicht gezeichneten Weise am Antriebsrad vorgenommen; die Arbeitsweise
bleibt grundsätzlich die gleiche. Jedoch entfällt die Schieberplatte io sowie der
Block 2o. Die Befestigung des Kurbelzapfens 9 ist
einfach, und die
Bauweise der ganzen Vorrichtung ist in axialer Richtung, d. h. im Querschnitt der
Lekomotive, kürzer.