Titel: Ueber den Einfluß erhöhter Reibung an den Achsschenkeln und über die Leistungen dicker Schmiere aus Palmöl, Talg, Soda und Wasser, und der Oelschmiere bei Eisenbahnwagen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1849, Band 111/Miszelle 1 (S. 460–463)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj111/mi111mi06_1

Ueber den Einfluß erhöhter Reibung an den Achsschenkeln und über die Leistungen dicker Schmiere aus Palmöl, Talg, Soda und Wasser, und der Oelschmiere bei Eisenbahnwagen.

Wenn wir den ruhigen Gang oder die Veranlassungen von Störungen im materiellen Fortgange großer Fabrikanstalten oder Betriebe näher untersuchen, so finden wir häufig, daß die mehr oder weniger sorgfältige Beachtung anscheinender Kleinigkeiten oder doch weniger wichtig erscheinender Umstände vom größten Einfluß ist.

Möge es daher nicht überflüssig erscheinen, wenn wir mit besonderer Rücksicht auf den Eisenbahnbetrieb die Achsschenkel und Achspfannen, das Schmiermaterial und die Art und Weise, wie es den sich reibenden Oberflächen zugeführt wird, einer besonderen Abhandlung unterwerfen.

Wir finden aus den verschiedenen Eisenbahnen, ja sogar auf Bahnen, welche in einander münden und in tägliche Berührung kommen, die verschiedensten Ansichten praktisch ausgeführt; jede lobt ihre Einrichtung als die vortheilhafteste und hält daran. Es würde daher vom größten Interesse seyn, wenn die verschiedenen Erfahrungen und Beobachtungen mehrseitig zur Sprache gebracht würden, um das Beste aller Arten in irgend einer Weise für die Praxis anwendbar zu vereinigen und auszunutzen.

Die Reibung in den Achsschenkeln und Achslagern ist nicht allein ein großer Widerstand für die Bewegung, sie kann auch vom größten Einfluß auf die Sicherheit seyn, denn die Reibung kann sich unter Umständen so sehr steigern, daß die Achsschenkel, selbst auf kurzen Fahrstrecken, sich nicht allein sehr abnutzen, daß sie sich sogar in der Pfanne förmlich festfressen und von der Achse wirklich abdrehen.

Alles was die Reibung daher vermindert, ist Wohl zu beachten, und unter Umständen für den ungestörten regelmäßigen Fortgang, wie auch für die Sicherheit des Betriebes von großer Wichtigkeit.

Die Reibung an den Achsschenkeln ist eine drehende Reibung, welche sich bei 4 bis 5 Zoll dicken Zapfen als die geringste ergibt, wenn die Zapfen auf einem geraden Lager resp. Pfanne, ruhen, also von demselben nicht umschlossen werden. Die Schenkel der Eisenbahnwagenachsen können nicht so stark gemacht werden, sie müssen auch durch die umschließenden Pfannen zunächst in ihrer richtigen Lage zur Bahnlinie und zum ganzen Wagen erhalten werden. Eine halbe Pfanne oben auf dem Schenkel genügt zur sicheren Verbindung, weil der Druck beständig von oben wirkt. Die Theorie wie auch die Erfahrung lehren aber, daß die Reibung am größten wird, wenn die Pfanne den Zapfen, resp. Achsschenkel, in halber Dicke umschließt. Abgesehen von genau berechneten Formeln stellt sich in praktischer Ausführung als vortheilhaft heraus, wenn die Wölbung der Pfanne den Schenkel in etwa zwei Drittel seiner halben Dicke umschließt, mit dem untern Theile aber so weit absteht, daß die Schmiere, welche an der unteren freien Hälfte des Schenkels anhaftet, leicht zwischentritt und dadurch zum weiteren Schmieren wieder mit nutzbar wird.

Der Ansicht zufolge, daß die Reibung um so geringer werde, je dünner die Achsschenkel gehalten werden, strebte man wohl diese auf die geringst möglichen Dimensionen zu bringen und nahm man dabei die nöthige Tragfähigkeit allein als Anhalt.

Die Achsen und Achsschenkel der Güterwagen auf der Berlin-Potsdam-Magdeburger Eisenbahn hatten von vornherein die auf den anderen Bahnen üblichen dünnen und kurzen Achsschenkel erhalten (2 5/8'' dick, 4 5/16'' lang bei 3 5/8'' Dicke der Achse), wobei eine Belastung des Wagens mit 40 Centner per Achse als Maximum angenommen wurde.

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Der gewöhnliche Betrieb gab keine Veranlassung, hierüber besondere Beobachtungen anzustellen. Beim Transport von Schweinen und Schafen ereignete es sich aber, daß Achsschenkel bei sonst ganz gleichen Umständen auffallend mehrfach heiß wurden. In solchen Fällen hatte sich das Vieh gewöhnlich in eine Ecke über dem erhitzten Achsschenkel zusammen gedrängt und diesen dadurch mehr wie gewöhnlich belastet.

Die Erfahrungen für die gleitende Reibung – daß die Größe der Reibungsflächen in einem gewissen Verhältnisse zur Belastung stehen müsse, wenn die Reibung im vortheilhaftesten Verhältniß zur Last bleiben soll – brachte zu dem Schlusse, daß die Belastung der Wagen mit 40 Centner per Achse bei den dünnen Achsschenkeln in Hinsicht auf günstige Reibung das Maximum sey, und daß bei jeder größeren Belastung die Reibung in so gesteigertem Verhältniß zunehme, daß die angewendete Schmiere nicht mehr ausreiche, eine höhere Erhitzung zu verhindern.

Das Direktorium der genannten Bahn ging auf den Vorschlag ein, mit stärkeren und längeren Achsschenkeln einen Versuch zu machen, wobei sich die Richtigkeit der vorhin erwähnten Ansicht bewährte. Das Direktorium ging dann auch auf den weiteren Vorschlag ein, die ganzen Achsen stärker zu machen, um den Vortheil zu erreichen, die Güterwagen überhaupt stärker belasten zu können. Es wurden nach und nach Achsen von 3''8''' Stärke in der Mitte und in der Nabe, 4''1''' Stärke hinter den Rädern auf 7' Länge, und mit Schenkeln von 3'' Stärke und 5''9 1/2''' Länge eingeführt; die höchste Belastung wurde auf 55 Centner festgesetzt. Wagen mit solchen Achsen würden aber auch unbedenklich mit 60 Centner per Achse belastet werden können; größere Probebelastungen bewährten, daß die Schenkel sich auch dann nicht mehr erhitzten.

Bei 60 Centner Belastung per Achse leisten zwei sechsräderige Wagen dasselbe, was sonst nur in drei sechsräderigen Wagen fortgeschafft werden konnte, also eine bedeutende Ersparung an Anlagecapital bei Beschaffung der Transportmittel und verhältnißmäßig viel weniger Luftwiderstand und weniger Reparaturen; anderweite Vortheile, welche durch die stärkeren Achsschenkel noch erreicht werden, nicht einmal zu gedenken.

Außer der Größe und Gestalt der sich reibenden Flächen ist auch noch zu beachten, welche Materialien sich aufeinander reiben. Auf der Berlin-Potsdam-Magdeburger Bahn sind jedoch nur Metallpfannen in Anwendung; eine Gegenbeobachtung mit Pfannen aus anderen Metallen, z.B. Antimon etc., konnte also nicht angestellt werden. Ich gehe daher zu den Beobachtungen über, welche über das Verhalten der beiden vorzugsweise üblichen Schmieren angestellt wurden, der dicken aus Palmöl, Talg, Soda und Wasser, und der Oelschmiere.

Die dicke Schmiere (Palmölschmiere) wird in den oberen Schmierraum des Achslagers eingebracht und tritt von da durch Oeffnungen im Boden aus den Schenkel und in die Schmierrinnen der Achspfanne. Die Schmiere fließt aber nur dann zu, wenn sich Pfanne und Lager durch die Reibung beim Fahren erst so weit erwärmt haben, daß die Schmiere dadurch hinreichend flüssig wird.

Bei der Oelschmiere wurde das Oel ebenfalls über der Achse in einen Schmierbehälter eingebracht und durch Saugedochte dem Schenkel zugeführt. Das unten ablaufende Oel wurde im Kasten aufgefangen und gesammelt, und dadurch der Uebelstand ziemlich ausgeglichen, daß die Dochte auch Oel zuführen, wenn die Wagen nicht gefahren werden.

Andere Einrichtungen zu Oelschmiere konnten nicht in die Versuche gezogen werden.

Beobachtungen bei einzelnen Wagen geben gewöhnlich Resultate, welche mit der Praxis nicht übereinstimmen; es sind die Beobachtungen daher auf den ganzen Betrieb, und zwar 24 Tage lang, ausgedehnt worden.

In dieser Zeit wurden auf eine Achse reducirt 94,165 Meilen durchlaufen, und zwar:

a) mit Oelschmiere:

4 räderige Wagen 3,396 Meilen, oder auf eine Achse 6,792 Meilen,
6 15,117 3/4 45,353 1/4
8 2,312 3/4 9,251
––––––––––––––––
Summe auf eine Achse 61,396 1/4 Meilen.
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b) Mit Palmölschmiere:

4 räderige Wagen 2,364 1/4 Meilen, oder auf eine Achse 4,728 1/2 Meilen.
6 8,979 3/4 26,939 1/4
8 275 1/4 1,101
–––––––––––––––––
Summe auf eine Achse 32,768 3/4 Meilen.

Hierzu wurde verbraucht

ad a) Oel:
1) auf den Stationen zum ersten Füllen der Oelbehälter
Davon ab, was auf den Stationen aus den Oelkasten
an abgelaufenem Oel wieder gesammelt wurde57)
1284 1/2 Pfd.

450 3/4 Pfd.
––––––––––
833 3/4 Pfd.
2) während der Fahrten zum Nachfüllen 250 Pfd.
––––––––––
Summe 1083 3/4 Pfd.
ad b) Palmölschmiere:
im Ganzen auf den Stationen zum ersten Füllen und zum Nachfüllen
während der Fahrten

887 Pfd.

Wird hiernach jede der beiden Schmierarten auf die im Ganzen durchlaufenen Meilen berechnet, so ergeben sich für 94,165 Meilen 1662,15 Pfd. Oel als gleichwirkend mit 2548,9 Pfd. Palmölschmiere.

Das Rüböl kostete per Pfd. 3 Sgr. 4 1/3 pf.; die Palmölschmiere ist im Durchschnitt des ganzen Jahres mit 2 Sgr. per Pfd. herzustellen.

Es würden hiernach die 94,165 Meilen gekostet haben:

a) an Oelschmiere 186 Thlr. 6 Sgr. 8 pf.
b) an Palmölschmiere 169 Thlr. 3 Sgr. 3 pf.

In Rücksicht auf die unmittelbaren Kosten für die Schmiere ergäbe sich die Palmölschmiere also vortheilhafter als Oelschmiere.

Dagegen fahren die Wagen bei Oelschmiere leichter – also weniger Reibung, mithin auch weniger Abnutzung, die Maschinen können also unter sonst gleichen Umständen auch mehr Wagen fortbewegen und besser genutzt werden.

Für den praktischen Betrieb hat die Palmölschmiere noch die Unannehmlichkeiten, daß auf den Stationen zum Schmieren immer mehrere Leute bereit seyn müssen. Bei großen Zügen reichen vier Mann kaum aus, wenn sie in derselben Zeit fertig werden sollen, in welcher die Maschine mit Wasser und Kohks versorgt werden kann.

Bei Oelschmiere dagegen kann in dieser Zeit ein Mann den größten Zug versorgen und als permanenter Schmierer dem Zuge beigegeben werden.

In den Zeiten, in welchen die Züge auf den Stationen ankommen und halten, sind gewöhnlich die Bahnhofsarbeiter am meisten in Anspruch genommen, z.B. zum Ein- und Ausladen der Güter, zum Ein- und Ausschieben der Wagen u.s.w. Wenn aber auch noch zwei bis vier Arbeiter zum Schmieren der Wagen erforderlich sind, die dann natürlich den ganzen Tag in Lohn gehalten werden müssen, so macht das bei vier Stationen 8 bis 16 Arbeiter mehr, während bei Oelschmiere jedem Zuge nur ein Schmierer beigegeben wird. Hiermit wird auch noch der große Vortheil erreicht, daß dieser Schmierer das Verhalten jeder Achse während der ganzen Fahrt beobachten und auch für das richtige und sorgsame Nachfüllen mit Oel verantwortlich gehalten werden kann.

Palmöl hat im Winter ferner den großen Nachtheil daß die Schmiere gefriert und hart wird; sie muß dann häufig mit glühendem Eisen oder heißem Oel aufgeschmolzen |463| werden. Bei Oelschmiere wird das Gefrieren des Oels durch Zusatz von Terpenthinöl verhindert.

Ein Warmwerden (Brennen) der Achsschenkel kam bei Palmölschmiere nicht merklich häufiger vor, als bei der Oelschmiere.

Werden Achsen heiß, so finden wir wieder auf den verschiedenen Bahnen sehr abweichende Anordnungen. Wenn dem Schenkel durch irgend eine Veranlassung nicht gehörig Schmiere zugeführt wird, oder wenn sich Unreinigkeiten zwischengedrängt haben sollten, so erhitzen sich Schenkel und Pfanne sehr leicht. Bei steigender Erhitzung wird der Schenkel trocken, es reißen sich einzelne Theilchen Eisen los, drücken sich in die Metallpfanne ein und reißen dann in den Schenkel förmlich Reifen ein, die zuletzt so tief und so viel werden können, daß ein Glätten, resp. Nachdrehen des Schenkels nicht mehr zulässig ist. Die Achse muß also durch eine neue ersetzt werden. Im noch schlimmeren Fall könnte der Schenkel sich in der Pfanne festfressen und förmlich von der Achse abdrehen, was unter Umständen einem Achsbruche gleichzustellen seyn wird. In anderen Fällen wird zuerst die Pfanne angegriffen; Antimon-Pfannen schmelzen förmlich aus, der Schenkel läuft dann gegen das gußeiserne Lager und wird häufig ganz ruinirt; Metallpfannen schmelzen zwar nicht aus, werden aber doch schon so heiß, daß ein Anfang von Schmelzen eintritt, sie erglühen also förmlich.

Metall zerfällt im glühenden Zustande durch Anschläge aber sehr leicht in Stücke; es darf daher nicht befremden, wenn in der Praxis beim Untersuchen beiß gewesener Achsschenkel einzelne Pfannen in Stücken aus dem Lager fallen; die Stöße während der Fahrt hatten die erglühte Pfanne zertrümmert.

Für die Sicherheit des Betriebes, aber auch ebenso sehr in ökonomischer Rücksicht ist es nach dem Gesagten höchst wichtig, jeden heiß gewordenen Achsschenkel sobald wie möglich durch Hochnehmen des Wagens zu untersuchen, die ersten entstandenen Unebenheiten zu glätten und ganz besonders die abgerissenen Eisentheilchen, welche sich in der Pfanne festgesetzt haben sollten, zu entfernen, ja förmlich heraus zu arbeiten.

Dieß zugestehend, genehmigte das Direktorium der Berlin-Potsdam-Magdeburger Eisenbahngesellschaft daher auch die Anordnung, daß Wagen, an denen ein Achsschenkel heiß geworden (brennt), nie über die nächste Station hinaus in dem Zug bleiben dürfen. Bis zur nächsten Station wird soviel wie möglich gekühlt und langsamer gefahren; auf derselben angekommen, werden Personenwagen aber gegen Reservewagen gewechselt, Güterwagen werden aus dem Zug genommen, auf der Station, ohne auszuladen, hochgenommen, untersucht, resp. reparirt, wieder fahrbar gemacht und dann mit dem nächsten Zuge weiter geschickt. Die nöthigen Werkzeuge und Reservestücke sind auf allen Stationen vorräthig und auch die Bahnhofsvorstände und Arbeiter mit diesen Arbeiten vertraut.

Nur bei diesem Verfahren möchte bei vorkommendem Brennen ein starkes Angegriffenwerden der Achsschenkel zu verhüten seyn; das Wechseln, resp. Ausschieben eines Wagens, geschieht ohne großen Aufenthalt, und manche Achse kann so gerettet werden, die beim Weiterfahren und fortgesetztem Kühlen die Endstation wohl erreicht haben möchte, dann aber durch eine neue zu ersetzen gewesen wäre.

Der Eisenbahnbetrieb fordert die Beachtung so verschiedener Elemente, er fordert die sorgfältigste Beachtung auf allen Punkten; mannichfache Schwierigkeiten und Hindernisse werden sich daher auch nie ganz vermeiden lassen. Nur in den freien offenen Mittheilungen der gemachten Erfahrungen können Verbesserungen leicht angeregt werden. Ein Verschweigen kann dadurch wohl nie gerechtfertigt erscheinen, daß vielleicht die Vernachlässigung oder auch nur der Irrthum eines Beamten zu hart beurtheilt werden möchte, denn Versehen und Fehler werden bei so großartigen Anstalten wie Eisenbahnen, wo so viele Menschen von den verschiedensten Bildungsgraden und so weit auseinander gestreut zusammen wirken müssen, nie ganz zu verhindern seyn.

Berlin, im Januar 1849.

Neesen.
Artillerie-Hauptmann a. D., Betriebs-Director der
Berlin-Potsdam-Magdeburger Eisenbahn.

(Eisenbahnzeitung, Januar 1849, Nr. 9.)

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Das gesammelte abgelaufene Oel wurde hier dem ursprünglich verwendeten gleich betrachtet, weil es durch längeres Stehen großentheils wieder nutzbar wird und der dickere Bodensatz dann noch zum Schmieren der Weichen verwendet werden kann.

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