Titel: Neuere Fortschritte im Locomotivbau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 282 (S. 25–30)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj282/ar282013

Neuere Fortschritte im Locomotivbau.

Mit Abbildungen.

Angesichts der sich stetig steigernden Anforderungen, welche an die Leistungsfähigkeit der Locomotiven gestellt werden, dürfte ein in der Wochenschrift des Oesterreichischen Ingenieur- und Architektenvereins von A. Birk, Ingenieur der österreichischen Südbahn, gebrachter Aufsatz, als Grundlage des nachfolgenden Berichtes dienend, von allgemeinerem Interesse sein. Neben einer Fülle von Geschichtlichem bringt der Vortrag namentlich die Besprechung der Frage, ab es nicht möglich ist, die Leistungsfähigkeit der Locomotiven zu steigern, ohne die Beanspruchung der Fahrbahn zu erhöhen.

Es sind nach dem in Glaser's Annalen, 1890 S. 125, wiedergegebenen Bericht von Birk besonders in den letzten Jahren viele Locomotivconstructionen in der angedeuteten Absicht geschaffen.

Anlässlich des Baues der Eisenbahn über den Semmering war eine Preisconcurrenz für Locomotiven ausgeschrieben worden, bei welcher vor allem gefordert wurde, dass die letzteren über die grösste und zugleich mit den ungünstigsten Krümmungsverhältnissen (r = 190 m) verbundene Steigung von 1 : 40 bei einem Maximalraddruck von 7 t und bei gewöhnlichen günstigen Witterungsverhältnissen eine Bruttolast von 140 t, ausschliesslich des etwa vorhandenen Tenders, mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 11,38 km in der Stunde regelmässig fortzuschaffen im Stande sein müssen. Unter den vier Concurrenz-Locomotiven befanden sich auch zwei Locomotiven, welche heute noch mehr als nur historisches Interesse besitzen. Es sind dies die Locomotive „Seraing“, construirt von dem Ingenieur Lausmann und erbaut in dem Cockerill'schen Werke zu Seraing, und die von dem Locomotivfabrikanten W. Günther in Wiener-Neustadt entworfene und ausgeführte Maschine „Wiener-Neustadt“.

Die Locomotive „Seraing“ war eigentlich eine Combination zweier vollkommen gleicher Locomotiven, da ihr Kessel aus zwei gleich langen Abtheilungen mit an einander stossenden selbständigen Feuerherden bestand; der Wasser- und Dampfraum war gemeinschaftlich. Die mit vierräderigem Tender versehene Locomotive ruhte auf zwei beweglichen Untergestellen mit je zwei gekuppelten Achsen und mit je zwei innenliegenden Dampfcylindern, so dass demnach die eine Achse jedes Untergestelles eine Kurbelachse bildet. Auf der einen Seite des Kessels hatte der Locomotivführer, auf der anderen Seite der Heizer seinen Platz einzunehmen. Die Hauptverhältnisse der Locomotive waren die folgenden:

Rostfläche 2,20 qm
Heizfläche der Feuerkiste 14,00 qm
Feuerröhren 157,20 qm
Gesammtheizfläche 171,20 qm
Verhältniss der Rost- zur Gesammt-
heizfläche

1 : 77,8
Verhältniss der Feuerkistenheizfläche
zur Feuerröhrenheizfläche

1 : 11,23
Länge der Feuerröhren 3,192 m
Anzahl „ „ 340
Durchmesser der Dampfcylinder 0,408 m
Kolbenhub „ „ 0,711 m
Dampfdruck im Kessel 6,8 at
Raddurchmesser 1,042 m
Fester Radstand 2,144 m
Gesammtradstand 8,237 m
Dienstfähiges Adhäsionsgewicht 55,28 t
Raddruck 6,91 t

Es berechnet sich demnach die Zugkraft dieser Locomotive auf Grund der Abmessungen des Triebwerkes zu

Diese Zugkraft entspricht auch bei der Annahme eines Adhäsionscoefficienten von 1 : 7 dem Adhäsionsgewichte der Locomotive, welche bei den Probefahrten die vorgeschriebene Bruttolast von 140 t mit einer Geschwindigkeit von 15 km in der Stunde beförderte. Der Brennstoffverbrauch stellte sich bei dieser Maschine nicht besonders günstig, was nach Engerth in dem System derselben seinen Grund haben soll. Als einen weiteren Mangel bezeichnete die Prüfungscommission die unzweckmässige Anordnung des Kessels für die Bedienung selbst. Dagegen sind aber die grossen Vorzüge der Locomotive nicht zu verkennen: ihr ruhiger Gang und die in Folge des grossen äusseren Radstandes sichere Bewegung derselben, ihre bedeutende Schmiegsamkeit in den scharfen Bögen der Bahn in Folge der Lagerung der Achsen in zwei Drehgestellen und der hierdurch ermöglichten Anwendung eines kurzen festen Radstandes.

Die Locomotive „Seraing“ ist nach kaum 20 Jahren als Fairlie-Locomotive wieder aufgetaucht. Um hier gleich ein Beispiel anzuführen, waren auf der Gebirgsbahn von Hainsberg nach Kipsdorf in Sachsen, welche bei einer Spurweite von 75 cm Steigungen von 1 : 80, 1 : 60 und 1 : 40, sowie eine kurze mit 1 : 33 ansteigende schiefe Ebene besitzt und in deren Lauf Bögen mit 50 m Halbmesser vorkommen, in den ersten Betriebsjahren (1882 bis 1885) dreifach gekuppelte Tender-Locomotiven von 16 t Dienstgewicht in Anwendung, an deren Stelle, um die scharfen Curven möglichst rasch durchfahren zu können und um dem gesteigerten Verkehr durch kräftigere Locomotiven ohne grössere Beanspruchung des Oberbaues zu genügen, Fairlie-Locomotiven mit den folgenden Abmessungen traten:

Rostfläche 1,16 qm
Heizfläche der Feuerkiste 5,96 qm
„ „ Feuerröhren 51,82 qm
Gesammtheizfläche 57,78 qm
Verhältniss der Rost- zur Heizfläche 1 : 49,8
„ „ Feuerkisten- zur
Feuerröhrenheizfläche

1 : 8,7
Länge der Feuerrohren 2,394 m
Anzahl 194
|26|
Durchmesser der Dampfcylinder 0,216 m
Kolbenhub „ „ 0,355 m
Dampfdruck im Kessel 10 at
Raddurchmesser 0,813 m
Dienstfähiges Adhäsionsgewicht 28,9 t
Leergewicht 22,3 t
Raddruck 3,6125 t
Fester Radstand 1,378 m
Gesammtradstand 5,690 m
Raum für Speisewasser 2,88 cbm
„ „ Brennstoff 0,95 t
Zugkraft, nach den Abmessungen des
Triebwerkes berechnet

2038 k

Die Locomotive ist also unbedingt zu schwer construirt – ein Fehler, welcher ihrem Constructeur Fairlie selbst zur Last fällt. Dennoch besitzt dieselbe nach den bisherigen Erfahrungen, über welche Finanzrath Bergk in der Zeitschrift des Sächsischen Ingenieur- und Architektenvereins: Der Civilingenieur, 1889, ausführliche Mittheilungen macht, ganz unbestreitbare Vortheile gegenüber den steifachsigen Tender-Locomotiven. Es sei noch bemerkt, dass die fraglichen Locomotiven (Fig. 1) zwei drehbare Gestelle mit je zwei gekuppelten Achsen und mit je zwei ausserhalb der Räder liegenden Cylindern besitzen, dass die Dampfzuführung durch die beiden Ausströmungsröhren erfolgt, die in einem spitzen Winkel zu einander gelegen sind und von denen das obere Rohr sich zusammenschieben und aus einander ziehen lässt, und dass auch das Dampfabführungsrohr nach dem Schornstein beweglich ist. Durch die Anbringung zweier Hebel von ungleicher Länge am Regulator ist es ermöglicht, je nach Bedarf an Zugkraft auch nur eine Motorengruppe in Thätigkeit zu versetzen.

Textabbildung Bd. 282, S. 26
Die Versuche, welche von dem Betriebsingenieur Wiechel durchgeführt wurden, zeigten, dass die seitlichen Ausbiegungen der beiden Geleisestränge – die Spurerweiterungen – in den Bögen mit Halbmessern von 50 m bei der Fairlie-Locomotive nicht unerheblich geringer waren, als unter sonst gleichen Verhältnissen bei der dreiachsigen Tender-Locomotive; dass ferner durch die senkrechten Schwankungen der Fairlie-Locomotive bei der grössten Geschwindigkeit ein um 27 Proc. vergrösserter Druck gegenüber der ruhenden Schienenbelastung hervorgerufen wurde, während die dreiachsige Tender-Locomotive eine Zunahme dieses Druckes um 40 Proc. erzeugte. Die Erhaltungskosten für Oberbau sind seit Anwendung der um 81 Proc. schwereren Fairlie-Locomotive erheblich gesunken. Die Anschaffungskosten zweier Tender-Locomotiven gewöhnlicher Construction stellen sich unter gleichen Verhältnissen höher, als jene einer Fairlie-Locomotive von einer Zugkraft gleich jener der beiden Tender-Locomotiven zusammen. Die Erfahrungen bei dem Betriebe der oben erwähnten schmalspurigen Gebirgsbahn haben aber auch die Nachtheile des Systems deutlich erkennen lassen und in dieser Hinsicht die seinerzeitigen Ergebnisse der Probefahrten mit der „Seraing“ bestätigt. Die Reparaturkosten der Fairlie-Locomotive waren höher, als jene der dreiachsigen Tender-Locomotiven und der Verbrauch an Brennmaterial nicht geringer als bei den letzteren. Der Platz des Führers und Heizers erwies sich als ungünstig.

Die schon erwähnte Concurrenz-Locomotive „Wiener-Neustadt“ war eine Tender-Locomotive. Ihr Kessel war auf einem Hauptrahmen gelagert, der auf zwei drehbaren Gestellen ruhte, von denen jedes mit zwei gekuppelten Achsen und mit zwei ausserhalb der Räder liegenden Cylindern ausgerüstet war. Die Auflagerung des Hauptrahmens auf den drehbaren Gestellen erfolgte in drei Punkten: der vordere Theil stützte sich mittels eines Hohlkörpers auf einen Kugelzapfen, der rückwärtige Theil ruhte auf zwei seitlichen Stützpunkten. Der hohle Drehzapfen des Vordergestelles diente zur Abführung des Dampfes aus den Cylindern. Das Abheben des Hauptrahmens von den drehbaren Gestellen oder das Zurückweichen eines Theiles dieser von dem Hauptrahmen war durch den Eingriff prismatischer Führungen des letzteren in schwalbenschwanzförmige Coulissen der Gestelle verhindert. Die wichtigsten Maasse der Locomotive „Wiener-Neustadt“ waren nachfolgende:

Rostfläche 1,70 qm
Heizfläche der Feuerkiste 8,30 qm
„ „ Feuerröhren 167,00 qm
Gesammtheizfläche 175,30 qm
Verhältniss der Rost- zur Heizfläche 1 : 103,1
„ „ Feuerkisten- zur
Feuerröhrenheizfläche

1 : 20,12
Länge der Feuerröhren 6,383 m
Anzahl „ „ 180
Durchmesser der Dampfcylinder 0,329 m
Kolbenhub „ „ 0,632 m
Raddurchmesser 1,106 m
Fester Radstand 2,304 m
Gesammter Radstand 8,123 m
Dienstfähiges Adhäsionsgewicht 61,208 t
Dampfdruck im Kessel 8,233 at
Raddruck 7,65 t
Zugkraft auf Grund der Abmessungen
des Triebwerkes

5092 k

Es war also bei Bestimmung des Adhäsionsgewichtes auf eine grosse Veränderlichkeit des Adhäsionscoefficienten sehr weitgehende Rücksicht genommen. Der Bedarf an Brennmaterial bei den Probefahrten war etwas geringer als jener der „Seraing“. Die Bewegung in den scharfen Bögen wurde durch die vorerwähnte, im senkrechten Sinne wirkende Versteifung des Hauptrahmens mit dem Gestellrahmen beeinträchtigt. Ghega hat das Wesen der Construction dieser Locomotive sehr richtig erkannt: indem er eine Verbesserung der einzelnen Constructionstheile derselben durch die allmählichen Fortschritte im Locomotivbau voraussetzt, meint er, dass in der „Wiener-Neustadt“ ein Muster für Gebirgs-Locomotiven zur Beförderung von Personenzügen mit grösserer Geschwindigkeit gegeben sei.

Die Locomotive „Wiener-Neustadt“ erschien denn auch auf der Weltausstellung in Wien im J. 1873 als „Tender-Locomotive System Meyer, Meyer-Locomotive, wie sie kurzweg genannt wird (Fig. 2). Das Princip der Construction beider Locomotiven ist das gleiche.

Meyer lagert jedoch den Kessel unmittelbar auf die drehbaren Gestelle und erhöht dadurch die Beweglichkeit der Locomotive in den Bögen; er vermehrt die Zahl der Achsen in den Gestellen und nützt dadurch die Vortheile des Systems in besonderem Maasse aus, denn die auf der |27| Weltausstellung in Wien ausgestellte Meyer-Locomotive hatte ein Gewicht von 71,9 t und dennoch keinen grösseren Raddruck als 6 t. Die Dampfzuführung zu den Cylindern jedes Gestelles erfolgt unabhängig von einander, so dass man, wie bei der Fairlie-Locomotive, mit einem Motor oder mit beiden Motoren fahren kann. Die Locomotive hat auf den normalspurigen Anschlusstrecken der Compagnie Belge in Brüssel Bögen von 80 m Halbmesser auf Steigungen von 1 : 40 anstandslos durchlaufen.

Die Ideen, welche der „Seraing“ und der „Wiener-Neustadt“ bezieh. der Fairlie- und der Meyer-Locomotive zu Grunde liegen, wurden besonders von dem Ingenieur Mallet unter Berücksichtigung aller neueren Fortschritte im Locomotivbau bei der Construction seiner Doppel-Verbund-Tender-Locomotive (Duplex-Compound-Tender-Locomotive) verwerthet und es haben die auf der Weltausstellung in Paris 1889 ausgestellt gewesenen Locomotiven (System Mallet) überraschend günstige Proben ihrer Verwendbarkeit abgelegt.

Die Vortheile, welche die Anwendung des Verbundsystems bei Locomotiven gewährt, mögen aus folgenden Mittheilungen ersehen werden, die aus einem Vortrage des Geheimen Oberbaurathes Stambke (Glaser's Annaten, Bd. 26 S. 103) über die Verbund-Locomotiven der preussischen Staatsbahnen geschöpft wurden. Auf diesen Bahnen standen am 1. December 1889 zusammen 118 Verbund-Locomotiven im Betriebe, während 87 Stück sich im Bau befanden. Die Berichte sämmtlicher Eisenbahndirectionen, in deren Bereich Verbund-Locomotiven verkehrten, lauten übereinstimmend dahin, dass die Leistungsfähigkeit derselben nicht unerheblich grösser ist, als diejenige der entsprechenden preussischen Normal-Locomotive, dass ferner der Kohlenverbrauch durchschnittlich um 12 Proc. geringer ist, sich aber ein Unterschied in der Höhe der Unterhaltungskosten nicht nachweisen lässt.

Textabbildung Bd. 282, S. 27
Aehnliche Resultate ergaben sich bei der französischen Nordbahn zu Gunsten der Verbund-Locomotive. Pulin erwähnt in dem Bulletin de la Société des ingénieurs civils, 1890 S. 316, die Schnellzug-Locomotiven dieser Verwaltung, welche ursprünglich mit Cylindern von 432 mm Durchmesser bei 610 mm Kolbenhub und 10 k Kesselspannung ihren Dienst verrichteten, einer in Aussicht genommenen gleichzeitigen Erhöhung der Geschwindigkeit und des Traingewichtes indess nicht mehr gewachsen waren; es wurden deshalb zunächst bei drei derartigen Maschinen die Cylinder weiter ausgebohrt, danach durch solche von 460 mm Durchmesser ersetzt und auch der Kesseldruck auf 11 k gesteigert.

Die Niederdruckcylinder der viercylindrigen Compoundmaschine Nr. 701 der französischen Nordbahn besitzen dieselben Abmessungen, wie die neueren Cylinder der vorgenannten drei Maschinen, sowie ebenfalls einen Kesseldruck von 11 k.

Nach dem festgestellten durchschnittlichen Kohlenverbrauch innerhalb einiger Monate hat sich nun bei der Compoundmaschine, welche denselben Dienst wie die drei umgebauten mit einfacher Expansion arbeitenden Locomotiven zu verrichten hat, gegenüber dem gesammten Kohlenverbrauch der letzteren eine Ersparniss von 20 Proc. und gegenüber derjenigen der drei gewöhnlichen Locomotiven, welche am ökonomischsten arbeitet, noch eine solche von 9,5 Proc. herausgestellt.

Auch die in der letztgenannten französischen Zeitschrift von F. W. Webb, Director der London and North Western Railway, auf S. 322 gebrachten Mittheilungen über Verbund-Locomotiven sprechen zu Gunsten dieser Maschinen, obgleich der geringere Brennmaterialverbrauch derselben nach angestellten Untersuchungen, wie solche in ähnlicher Weise auch auf preussischen Staatsbahnen angestellt wurden (1890 277 116), weder der verlängerten Expansion des Arbeitsdampfes noch einer Erhöhung der Kesselspannung, sondern lediglich den verbesserten Auspuffverhältnissen dieser Maschinen zugeschrieben werden muss.

Jedenfalls bedarf auch die Verbund-Locomotive (System Mallet) nach dem Obigen für die gleiche Leistung, wie jene der gewöhnlichen Locomotiven weniger Wasser und Brennstoff, sowie eine geringere Heizfläche.

Mallet's Doppel-Verbund-Tender-Locomotive besitzt nur ein bewegliches Gestell, welches sich um einen in der Mitte der Locomotive befestigten senkrechten Kuppelzapfen bewegen kann und an welchem die zwei Niederdruckcylinder befestigt sind. Auf die Vortheile der drehbaren Gestelle, wie solche bei der „Seraing“ und der „Wiener-Neustadt“ angewandt wurden, ist schon aufmerksam gemacht worden. Mallet hat nur das Vordergestell beweglich gemacht und auf diese Weise die Construction der Locomotive vereinfacht; es sind nämlich nur die Dampfzuleitungsrohre der Niederdruckcylinder, also jene Rohre, welche Dampf von geringerer Spannung leiten, beweglich. Dadurch, dass sich der Drehpunkt des Vordergestelles nicht in dessen Mitte, sondern an dem rückwärtigen Ende befindet, sowie auch durch die Anordnung einer Spannvorrichtung wird das Schlingern des Gestelles vermindert und die Locomotive für grössere Geschwindigkeiten geeignet.

Namentlich in den Fällen, wo es sich darum handelt, die Beanspruchungen des Eisenbahnoberbaues zu vermindern; dürften sich, wie das nachfolgende Beispiel zeigt, die nach dem System Mallet gebauten Locomotiven besonders empfehlen.

Birk vergleicht zunächst in Bezug hierauf eine Güterzugmaschine neuester Construction nach System Mallet mit zwei Paar gekuppelten Achsen und eine sogen. Semmering-Locomotive mit vier gekuppelten Achsen.

Die entsprechenden Maasse der beiden Locomotiven sind die folgenden:


System Mallet
Semmering-
Locomotive
Rostfläche 1,75 qm 2,16 qm
Heizfläche der Feuerkiste 8 qm 10,7 qm
„ „ Feuerröhren 117,0 qm 159,3 qm
Gesammtheizfläche 125 qm 170 qm
Verhältniss der Rost- zur
Heizfläche

1 : 71,4

1 : 78,8
Verhältniss der Feuerkisten-
zur Feuerröhrenheizfläche

1 : 14,6

1 : 14,9
Dampfdruck 12 at 10 at
Kolbendurchmesser 0,500 m
Niederdruck 0,520 m
Hochdruck 0,355 m
|28|

System Mallet
Semmering-
Locomotive
Kolbenhub 0,630 m 1,610 m
Treibraddurchmesser 1,280 m 1,106 m
Fester Radstand 1,800 m 2,380 m
Gesammtradstand 6,300 m 3,560 m
Dienstgewicht im Maximum 58,00 t 50,50 t
Dienstfähiges Adhäsions-
gewicht

50,00 t

50,50 t
Leergewicht 45,00 t 44,00 t
Raddruck im Maximum 7,25 t 6,3125 t
Gewicht des Tenders 27,0 t
Raum für Speisewasser 5,8 t 8,5 t
„ „ Kohlen 2,2 t 8,0 t

Es berechnet sich hiernach die gesammte Zugkraft der Mallet-Locomotive zu 7443 k und der Semmering-Locomotive zu 6895 k, d.h. es ist im ersteren Falle ein Adhäsionscoefficient von 1 : 6,7, im letzteren Falle ein solcher von 1 : 7,3 vorausgesetzt. Die nutzbar verwendete Zugkraft, d. i. jene Zugkraft, welche zur Fortbewegung des Wagenzuges benutzt werden kann, ist natürlich bei Mallet's Locomotive gleich der gesammten Zugkraft der Locomotive überhaupt, während sie bei der Semmering-Locomotive um diejenige Grösse zu vermindern ist, welche zur Fortschaffung des Tenders dient, d. i. beispielsweise auf der Steigung von 1 : 40 und in den schärfsten Curven der Semmeringbahn um mindestens 800 k, also um einen verhältnissmässig bedeutenden Werth.

Textabbildung Bd. 282, S. 28
Weiter folgen untenstehend die bezüglichen Abmessungen einer Personenzug-Locomotive nach System Mallet mit zwei Paar gekuppelten Achsen (Fig. 3 und 4) und jene einer Personenzug-Locomotive der Semmeringbahn mit drei gekuppelten Achsen:


System Mallet
Semmering-
Locomotive
Rostfläche 2,25 qm 1,59 qm
Heizfläche der Feuerkiste 13,00 qm 8,50 qm
„ „ Feuerröhren 102,00 qm 124,80 qm
Gesammtheizfläche 115,00 qm 133,30 qm
Verhältniss der Rost- zur
Heizfläche

1 : 51

1 : 78,5
Verhältniss der Feuerkisten-
zur Feuerröhrenheizfläche

1 : 7,8

1 : 14,7
Dampfdruck 12 at 9 at
Kolbendurchmesser 0,46 m
Hochdruckcylinder 0,44 m
Niederdruckcylinder 0,70 m
Kolbenhub 0,61 m 0,632 m
Dienstgewicht im Maximum 60 t 36 t
Adhäsionsgewicht 50 t 36 t
Leergewicht 46 t 32 t
Raddurchmesser 1,85 m 1,265 m
Raddruck im Maximum 7,50 t 6,00 t
Fester Radstand 2,50 m 2,95 m
Gesammtradstand 8,00 m 2,95 m
Gewicht des Tenders (dienst-
fähig)


26,5 t
Fassungsraum für Wasser 8 t 8,5 t
„ „ Kohle 2 t 7,5 t

Es berechnet sich die Zugkraft der Mallet-Locomotive zu 7660 k und jene der Semmering-Locomotive zu 4760 k, von welchem Betrage jedoch ein entsprechend grosser Theil für die Fortschaffung des Tenders verwendet wird.

Wenn man die oben erwähnten Vortheile, welche das Verbundsystem mit sich bringt, hinsichtlich der Verdampfungsfähigkeit des Kessels im Auge behält, so zeigt der obige Vergleich recht deutlich, in welchem Grade die Leistungsfähigkeit der Locomotiven durch Anwendung des Systems Mallet gesteigert werden könnte, ohne dass eine kräftigere Construction des Oberbaues nothwendig sein dürfte; denn ist auch einerseits der Raddruck grösser, so ist doch andererseits die Schmiegsamkeit der Locomotive bedeutender und ihr Lauf ruhiger. Auch solche Züge, deren Belastung Vorspann-Locomotiven erfordert, könnten in vielen Fällen durch eine Locomotive System Mallet allein fortgeschafft werden; diese würden demnach nur einfache Bemannung erfordern und auch den Oberbau nicht stärker beanspruchen, als wie dies bei der Beförderungsweise mit zwei Locomotiven geschieht.

Ein weiteres deutliches Beispiel von vortheilhafter Verwendung der Locomotiven System Mallet bieten die für den Betrieb der Gotthardbahn bestimmten Locomotiven, welche die schwersten derzeit in Verwendung stehenden Achtkuppler dieser Gebirgsbahn ersetzen sollen.

Grosse Vortheile gewährt ferner das System der Doppel-Verbund-Tender-Locomotiven gleich ihren Vorläuferinnen, der Fairlie- und Meyer-Locomotive, für Nebenbahnen mit starken Steigungen und scharfen Bögen.

Es ist bezeichnend, dass die Verwaltung der sächsischen Staatsbahnen auch in dieser Beziehung muthig vorgegangen, und von den vielen Vortheilen des Systems überzeugt, mehrere derartige Locomotiven für die normalspurige Eisenbahn von Annaberg nach Sehwarzenberg, welche grösste Steigungen von 1 : 40 und kleinste Bögen von 200 m aufweist, der Sächsischen Maschinenfabrik zu Chemnitz in Auftrag gegeben hat.

Auf Eisenbahnen mit günstigen Steigungs- und Richtungsverhältnissen werden Locomotiven der eben besprochenen Typen nur für besonders schwere Züge in ökonomischer Weise Verwendung finden können; zur Fortschaffung leichter Schnellzüge mit sehr grosser Fahrgeschwindigkeit werden sich Compound-Locomotiven mit Schlepptender und mit geringem Adhäsionsgewichte noch immer am besten eignen. Nun nimmt aber mit der Geschwindigkeit der Einfluss der störenden Bewegungen der Locomotive und namentlich des Schlingerns auf das Gefüge des Oberbaues erheblich zu, weshalb Mallet versuchte, diesen Einfluss durch eigenthümliche Anordnung der schwingenden Massen, die als Hauptursachen der störenden Bewegung erschienen, möglichst herabzumindern. Für die von ihm gemeinschaftlich mit dem Ingenieur A. Brunner in München ausgeführte Locomotivconstruction (Fig. 5 und 6) lag folgendes Programm vor: Die Locomotive ist mit zwei Cylindern in Verbundwirkung und mit zwei |29| Treibachsen zu erbauen. Der Durchmesser der Treibräder wurde auf 2 m, die grösste Achsenbelastung auf 15 t, also die Gesammtadhäsionsbelastung auf 30 t festgestellt. Der normale Kesseldruck soll 12 at betragen. Der dreiachsige Tender hat 12 cbm Wasser, sowie 4 cbm Kohlen zu fassen und soll im Dienste 28 t wiegen. Die grösste Fahrgeschwindigkeit ist mit 120 km in der Stunde festgesetzt.

Der mit Dampfmantel umgebene Hochdruckcylinder hat einen Durchmesser von 540 mm, der Niederdruckcylinder einen solchen von 800 mm, der Kolbenhub beträgt 610 mm. Bei einer Ausnutzung der Dampfspannung im Kessel von 50 Proc. ergibt sich eine Zugkraft von 5000 k, die allerdings nur bei günstigen Adhäsionsverhältnissen voll ausgenutzt werden kann. Bei der grössten Fahrgeschwindigkeit der Locomotive machen die Treibräder 318,5 Umdrehungen in der Minute, während die entsprechende Kolbengeschwindigkeit 388,5 m beträgt. Die sammt dem umschliessenden Receiver aus einem einzigen Stück gegossenen Cylinder, deren Dimensionen ganz aussergewöhnlich grosse sind, liegen unter dem Kessel und hinter einander in der Längsachse der Locomotive zwischen den Treibachsen; es werden demnach die störenden Bewegungen des nicht in Federn hängenden Theiles der Locomotive vermindert.

Textabbildung Bd. 282, S. 29
Ausser den zwei festen Treibachsen ist an jedem Ende der Locomotive und in einer Entfernung von 2 m von der zunächst liegenden Treibachse noch eine Laufachse angebracht. Beide Laufachsen sind radial verstellbar und nach jeder Seite bis zu 30 mm Abstand von der Mittelstellung verschiebbar. Unterhalb der Achse ist ein System von Spiralfedern angebracht, welches bei der Einfahrt in eine Bahnkrümmung zusammengepresst wird, bei der Mittelstellung der Achse in einer Geraden jedoch wieder in die normale Stellung zurückgeht. Der Gesammtradstand der Locomotive beträgt 7,5 m, der feste Radstand 3,5 m.

Beim Anfahren kann die Locomotive durch einen einzigen Zug vom Führerstande aus in eine gewöhnliche Zwillingsmaschine umgewandelt werden. Jeder Cylinder wird durch eine Coulissensteuerung regiert, deren Bewegung von der zugehörigen Treibachse erfolgt; beide Steuerungen sind jedoch derart verbunden, dass die Umsteuerung der Locomotive durch eine einzige Steuerschraube am Führerstande bewerkstelligt werden kann. Die Kraftübertragung von den Kolben auf die Treibachsen kann auf zweierlei Art erfolgen, je nachdem die Maschine mit gekröpften oder geraden Treibachsen ausgeführt werden soll. Die erstere Anordnung ist in Fig. 5 und 6 dargestellt; bei der letzteren Anordnung wird die Entfernung der zwei Treibachsen, also der feste Radstand der Locomotive auf 2,6 m verkürzt. Die Gesammtheizfläche des Kessels beträgt 160 qm; es kann demnach bei grossen Fahrgeschwindigkeiten eine Leistung von rund 1000 entwickelt werden, entsprechend einer Leistung von 6 auf 1 qm Heizfläche.

Als Nachtheile der Construction werden die hohe Kessellage, die ungenügende Tiefe der Feuerkiste, die Länge der Kuppelstangen und die Verwendung von Kurbelachsen bezeichnet; als Vortheile gelten: die vermehrte effective Zugkraft bei Anwendung von nur zwei Cylindern, geringere Maschinenreibung, bequemere Anbringung von Cylinderdampfmänteln, Receiver und Dampfleitungen, leichter Bau, grössere Stabilität der Maschine und Verminderung der störenden Bewegungen. Letztere beiden Eigenschaften sind namentlich dem Eisenbahningenieur von besonders hervorragendem Werthe.

Auch die Construction einer für Schnellzüge bestimmten Tender-Locomotive mit Verbundwirkung rührt von dem vorgenannten Ingenieur Brunner in München her.

Wie Moniteur industriel vom 16. October 1890 mittheilt, besitzt diese Locomotive wegen der an ihrem hinteren Ende angeordneten, verhältnissmässig grossen Kohlen- und Wasserbehälter von 2 t bezieh. 8200 l Fassungsraum eine bedeutende Länge und ruht aus diesem Grunde sowohl mit ihrem vorderen als auch hinteren Ende auf zweiachsigen Drehgestellen, welche sich um 51 mm seitlich verschieben und damit bequem in Curven von 300 m Radius einstellen können. Die Feuerbüchse liegt zwischen den beiden gekuppelten Treibachsen, welche 2,6 m von einander und von den nebenliegenden Drehgestellen gleich weit entfernt sind, während die Laufachsen der letzteren einen Radstand von 2 m besitzen; der Gesammtradstand der Maschine beträgt 10,60 m und die totale Länge derselben 13,45 m. Die Treibräder haben 2 m Durchmesser und die Räder der Laufachsen 1 m.

Die Mitte des im cylindrischen Theil mit 2,4 m Durchmesser ausgeführten Kessels liegt 2,30 m über Schienenoberkante und die Länge der Feuerbüchse beträgt 2,4 m. Der geneigt liegende Rost erhebt sich, wie es bei den Locomotiven der bayerischen Bahnen üblich, in einer Curve nach der Rohr wand zu, wodurch eine Vergrösserung der Rostfläche von ungefähr 20 Proc. erzielt werden soll; letztere beträgt im vorliegenden Falle 2,6941 qm. Die 225 vorhandenen Rohre haben 48 mm äusseren Durchmesser und zwischen den Rohrwänden eine Länge von 3,3 m. Die totale Heizfläche der Maschine beträgt 123,9299 qm; hiervon kommen 11,9842 qm auf die Feuerbüchse und 111,9457 auf die Rohre. Das Verhältniss der Rost- zur Heizfläche stellt sich auf 1 : 46.

Die Kesselspannung beträgt 12,3 k, ist demnach geringer als diejenige der neueren Compoundmaschinen, welche z.B. die französische Nordbahn vor kurzem in Dienst gestellt hat (vgl. 1890 275 * 586). Die aussenliegenden Cylinder von 470 bezieh. 710 mm Durchmesser und 610 mm Kolbenhub entwickeln nach den obigen Abmessungen eine Zugkraft von 10 t.

Das Leergewicht der Maschine beträgt 52 t, das dienstfähige |30| Gewicht 66 t; letzteres vertheilt sich mit 16 t auf das vordere Drehgestell, mit 30 t auf die beiden gekuppelten Achsen und mit 20 t auf das hintere Drehgestell, dessen Belastung sich jedoch mit der Entleerung des Tenders ändert und schliesslich geringer als diejenige des die Führung der Maschine übernehmenden vorderen Drehgestelles wird.

Die einzelnen bezüglichen Belastungen betragen demnach 24,24, 45,45 und 30,30 Proc. des Totalgewichtes. Diese Lastvertheilung ist eine bedeutend günstigere, als wie sie bei einer grossen Anzahl von Schnellzug-Locomotiven vorhanden ist, deren Adhäsionsgewicht, anstatt sich dem Betrage von 50 Proc. des Gewichtes der Maschine ohne Tender zu nähern, kaum 30 Proc. desselben beträgt, und kann, namentlich wenn diese Maschine sehr lange Strecken ohne Wasser- und Kohlenaufnahme zurücklegen soll, noch dadurch verbessert werden, dass man die entsprechend grösseren Wasserbehälter zu beiden Seiten der Maschine anordnet. Derartige 5 t Kohlen und 13600 l Wasser fassende Tender-Locomotiven besitzen dann ein Dienstgewicht von 74 t und da der grösste Theil dieser Gewichtszunahme auf die Treibachsen kommt, ein noch höheres Adhäsionsgewicht als die erstgenannten Maschinen.

Das Führerhaus hat eine Länge von 3,50 m und bedeckt einen Theil der Feuerbüchse sowie ungefähr die Hälfte des Tenders, so dass Führer und Heizer genügend beschützt sind.

Die Maschine soll auf Steigungen von 1 : 200 bis 1 : 100 Züge von 200 t mit nahezu gleicher Geschwindigkeit fahren.

Vor kurzem hat auch die Gotthardbahn zur Beförderung ihrer Schnellzüge auf der Thalstrecke Luzern-Erstfeld drei von der Firma J. A. Maffei in München erbaute Tender-Locomotiven erhalten, welche nach der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1890 S. 1245, noch insofern besonderes Interesse verdienen, als es, wie die Schweizerische Bauzeitung mittheilt, die ersten Locomotiven der Schweiz sind, welche für eine Höchstgeschwindigkeit von 85 km construirt wurden. Diese Maschinen besitzen zwei gekuppelte Achsen, zwischen denen wieder die 1600 mm lange Feuerbüchse gelagert ist, und ein zugleich drehbares und seitlich verschiebbares zweiachsiges Untergestell. Die Bauart des vorn liegenden Drehschemels ist die nämliche, wie bei der von der englischen Südostbahn auf der letztjährigen Weltausstellung in Paris vorgeführten Schnellzug-Locomotive (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1889 S. 1186). Die Locomotivrahmen aus 28 mm starkem Stahlblech sind innenliegend, die Kohlenkasten hinter dem auf drei Seiten eingeschlossenen Führerstand und die Wasserkasten zu Seiten des Langkessels angeordnet. Cylinder und Steuerung liegen ausserhalb der Rahmen, der Regulator in einem Dom auf dem vordersten Kesselstoss.

Die Hauptverhältnisse der Maschine sind folgende:

Cylinderdurchmesser 410 mm
Kolbenhub 610 mm
Dampfdruck 12 at
Triebraddurchmesser 1860 mm
Laufraddurchmesser 1030 mm
Gesammter Radstand 6400 mm
Fester „ 2400 mm
Untergestells-„ 2000 mm
Heizfläche 107 qm
Rostfläche 1,62 qm
Wasservorrath 5750 l
Kohlenvorrath 2300 k
Leergewicht 41000 k
Dienstgewicht 54000 k
Gesammtlänge 10400 mm
Höhenlänge des Kessels 1925 mm

Fr.

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