Titel: Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 362–365)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316080

Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart.

Von Ingenieur M. Richter, Bingen.

(Fortsetzung von S. 345 d. Bd.)

3. Ausnutzung der Maschinenleistung.

Ist nun die Lokomotivmaschine schon an und für sich, noch mehr aber im Verhältnis zu ihren Abmessungen, zu einer hohen Leistungsfähigkeit gebracht worden, indem man den Wirkungsgrad der Feuerung, des Kessels, der Expansion und des Triebwerks möglichst hoch schraubt, sowie im Interesse der absoluten Gesamtleistung höchste rentable Werte des Kesselüberdrucks (bis 16 at), der Tourenzahl (bis 300 normal) und der Kolbengeschwindigkeit (bis 7 m/Sek.) zulässt, so handelt es sich in letzter Linie darum, von der erhaltenen Leistung möglichst wenig zu verlieren; der erreichbar höchste Betrag soll zur Beförderung einer gegebenen Last oder zur Einhaltung einer gegebenen Geschwindigkeit zur Verfügung stehen.

Untersucht man die Art der Verluste, welche die Leistung der Maschine erleidet, so muss der Begriff „Leistung“ genauer definiert werden.

Sind die thermischen Verluste, welche bei der Arbeitsleistung einer gewissen aus dem Kessel kommenden Dampfmenge auftreten, berücksichtigt, so bleibt zurück die auf den Kolben übertragene mechanische Leistung, die indizierte Leistung. Auf dem Weg vom Kolben zur Schiene büsst diese durch die Reibungswiderstände des Triebwerks (innerer Widerstand der Lokomotive) einen Teil ihres Wertes ein, so dass am Triebradumfang die effektive Leistung an die Schienen abgegeben wird. Es ist diese mechanische Nutzleistung jedoch nicht in ihrer vollen Grösse als eigentliche Nutzleistung im praktischen Sinne zu bezeichnen, sondern als Bruttoleistung im kommerziellen Sinn, insofern als die Bewegung des ganzen Zuges einschliesslich Lokomotive und Tender durch sie bedingt ist, welch letztere als Krafterzeuger mit Vorrats wagen als tote Last in diesem Sinne gelten müssen. Als Nutzlast muss der Zug hinter dem Tender zählen, dementsprechend als Nutzleistung die Leistung am Tenderzughaken, welche als Nettoleistung hier bezeichnet sei. Dieses Güteverhältnis der Nettoleistung zur Bruttoleistung wurde als „kommerzieller Wirkungsgrad“ schon einer Betrachtung unterworfen.

(Im engsten Sinn wäre allerdings als Nutzlast nur das Gewicht der beförderten Ware bezw. Menschen und Güter zu verstehen, abzüglich des Wagengewichts als Tara; ebenso als Leistung die in den verfeuerten Kohlen aufgewendete Energie; daher wäre der „ökonomische Wirkungsgrad“ das Verhältnis der Leistung, welche die Beförderung dieser Nutzlast erfordert, zu der in der aufgewendeten Kohlenmenge enthaltenen Energie.)

Was nun die mechanische Nutzleistung, d.h. kommerzielle Bruttoleistung betrifft, so wird dieselbe verwendet (vom Triebradumfang ausgehend):

1. Zur Ueberwindung des ganzen Reibungswiderstandes des Zuges, also a) des äusseren Widerstandes der Lokomotive als Fahrzeug (Triebwerk bezw. Pleuel- und Kuppelstangen abgenommen) und des Tenders, wobei somit die Lokomotive nicht als Motor wirkt, sondern ein gleich schwerer Wagen an ihre Stelle gesetzt und die Zugkraft durch ein von aussen am vordersten Haken angreifendes Zugseil hervorgebracht werden kann, und b) des Widerstandes der Fahrzeuge hinter dem Tender.

2. Ferner zur Ueberwindung des Luftwiderstandes.

1. Setzt man eine Lokomotive als gegeben voraus, soweit es sich um die Grösse der Leistung am Triebradumfang handelt, so sind alle Verluste eliminiert, welche ausserhalb des kommerziellen Wirkungsgrades liegen. Dass dieser selbst mit einer Vergrösserung der Geschwindigkeit schlechter wird infolge der notwendigen Erhöhung des Lokomotivgewichts, ist schon an anderer Stelle nachgewiesen worden; an der Verkleinerung der äusseren Reibungswiderstände von Lokomotive und Tender scheitern also alle Bemühungen, wenigstens im grossen und ganzen. Es folgt daraus, dass bei der Beurteilung der Brauchbarkeit einerLokomotive das Verhältnis der Leistungsgrössen derselben zum aufgewendeten Lokomotivgewicht massgebend ist, d.h. die Lokomotive ist um so besser, mit je weniger Dienstgewicht sie ihre Zugkraft und Leistung hervorbringt.

Da erstere eine Funktion der Maschinenabmessungen, letztere eine Funktion der Heizfläche ist, nämlich die Zugkraft und die Leistung N = aH√n, so folgen die Wertziffern, deren Höhe die Güte der Bauart darstellt, indem man durch das Dienstgewicht L dividiert:

Wohl mit Recht könnte genannt werden:

der „Kraftwert“,

der „Geschwindigkeitswert“.

Beide Ziffern sind natürlich, ihrem Sinn gemäss, dem Dienstgewicht umgekehrt proportional; direkt dagegen ist erstere dem Cylinderdurchmesser, Hub und Kesseldruck, letztere der Heizfläche und der Tourenzahl proportional.

Handelt es sich also um Schnellbetrieb, so kommt es an auf grosse Heizfläche und Tourenzahl bei geringem Dienstgewicht; die Tourenzahl ist dem Triebraddurchmesser entgegengesetzt, und da sich dieser im Nenner der Kraftziffer findet, so folgt:

Eine Erniedrigung des Triebraddurchmessers hat gleichzeitig eine Erhöhung des Kraftwertes wie des Geschwindigkeitwertes zur Folge (innerhalb praktischer Grenzen).

In richtiger, allmählich gewonnener Erkenntnis dieses Umstandes hat auch der Lokomotivbau die allgemein ursprünglich bei Schnellzuglokomotiven üblich gewesenen hohen Triebräder aufgegeben und ist zu immer kleineren übergegangen; hatte man sich irrtümlich seiner Zeit zu 2,74 m Triebraddurchmesser verstiegen, so nimmt man heutzutage für Schnellzuglokomotiven 1,51 m bis 2,16 m, je nach der Anforderung, welche die Zugkraft durch Belastung oder Steigung durchschnittlich zu übernehmen hat.

Von neuem zeigt sich hierin, dass die Zugkraft den grösseren Einfluss ausübt bei der Dimensionsberechnung, dass neben der Geschwindigkeit stets auch die Stärke, und zwar nach hohen Werten berücksichtigt wird.

Geht man von der Lokomotive über zum Tender, so muss es sich bei diesem ebenfalls um Verkleinerung des Dienstgewichts handeln, soweit möglich. Der Tender müsste eigentlich ganz wegfallen bezw., wenn vorhanden, möglichst klein ausfallen; Fassung sowohl wie Eigengewicht müssen niedrige Beträge haben zu gunsten der Nutzlast hinter dem Tender. Wenn das Mitschleppen der Vorräte in einem Wagen, oder wenigstens in Kästen, nicht umgangen werden kann, so ist es schwierig, diese Forderung hinsichtlich des Tendergewichts zu erfüllen; Vorratskästen sind an sich ein notwendiges Uebel.

Die „Tender“lokomotive, besser, um Verwechselung zu vermeiden, als Tanklokomotive nach englischer Art zu bezeichnen, ist mit Rücksicht auf die Erhöhung des kommerziellen Wirkungsgrades eingeführt worden; das Gewicht der Vorräte wird als Adhäsionsgewicht ausgenutzt, d.h. tote Last gespart, Zugkraft gewonnen, also ursprünglich eine ideale Lösung des Problems. Aber die Sache hat mehrere Haken: zunächst ist die Menge der Vorräte sehr beschränkt; dieselben müssen oft erneuert werden, es ist also die Anlage von Wasserstationen, die Bedienung derselben und das Anhalten an den betreffenden Orten nötig, wobei Zeit verloren geht; es steigen daher die Anlagekosten der Bahn; ferner vermindert sich die Menge der Vorräte mit der Dauer der Fahrt, d.h. die Zugkraft wird allmählich geringer; |363| endlich lassen sich die Vorratskästen, welche mit Ladung bis zu 10 t Gewicht erreichen können, nur dann auf der Lokomotive selbst anbringen, wenn diese nicht schon die Grenze der zulässigen Achsbelastungen aufweist, bezw. das erforderliche Adhäsionsgewicht nicht ohne die Kästen schon besitzt. (Die Zuhilfenahme von weiteren Achsen als Laufachsen hätte keinen Zweck, sondern wäre gleichwertig mit dem Anhängen eines getrennten Vorratswagens.) Die heutige Lokomotive ist nun so stark beansprucht, dass ihr Eigengewicht das Auflegen der Vorratskästen nicht mehr erlaubt, daher ist man geradezu gezwungen, einen Tender anzuhängen und so die tote Last zu vermehren, da die Zugkraft aus der Adhäsion einer Vergrösserung ohne Ueberschreitung der Belastungsgrenze nicht zugänglich ist. Wurde weiter oben auf die Verschlechterung des kommerziellen Wirkungsgrades mit der Erhöhung der Ansprüche an die Lokomotive, namentlich in Bezug auf die Geschwindigkeit, hingewiesen, so sehen wir jetzt, dass ein weiterer Uebelstand im Gefolge auftritt: nämlich eben die Notwendigkeit des Tenders. Aus allem folgt:

Vergrösserung der Ansprüche an die Leistung der Lokomotive hat die Verkleinerung des kommerziellen Wirkungsgrades zur Folge, 1. durch die Vergrösserung des toten Lokomotivgewichts, 2. durch die unumgängliche Verknüpfung des Kessels mit einem als tote Last zu betrachtenden Schlepptender.

Die Neuzeit wird nun im allgemeinen auf die Lokomotive mit Schlepptender angewiesen sein und die „Tender“ -lokomotive muss sich auf Nebenbahnen und Vorortverkehr beschränken. Bei ersteren sind die Ansprüche geringer, die Maschinen viel leichter an sich, also zur Aufnahme der Vorratskästen fähig; die Strecken sind kurz, daher weniger Vorräte nötig, welche aus den Behältern der Hauptbahn entnommen werden; die kleinen Lokomotiven sind sehr gelenkig, vielmehr geschmeidig, eignen sich also zum Verschiebedienst der Hauptbahn; beim Wegfall des Tenders kann gerade so leicht rückwärts wie vorwärts gefahren werden, daher sind Drehscheiben unnötig, was eine für den Zweck der Nebenbahnen wichtige Verminderung der Anlagekosten bedingt.

Der Schlepptender ist somit für weitfahrende Züge nicht zu vermeiden. Es ist auffallend, wie auch solche Bahnen, welche früher theoretisch infolge ihrer Steigungsverhältnisse ausschliesslich mit Tenderlokomotiven betrieben werden mussten, z.B. die Schweizer und österreichischen Gebirgsbahnen, neuerdings völlig von letzteren abgekommen sind und zu dem für sie jedenfalls ungünstigen Schlepptender gegriffen haben, da die Steigerung der Zuglast und Geschwindigkeit keine andere Wahl liess.

Nicht unerwähnt darf hier jene als „Engerth“-Lokomotive bekannt gewordene Vereinigung des Schlepptenders mit der Tenderlokomotive bleiben. Der Wasser Vorrat befindet sich in Kästen zu beiden Seiten des Kessels, der Kohlenvorrat in einem kurzen zwei- oder dreiachsigen Tender, welcher vor der Feuerbüchse (anstatt hinter derselben) in den Maschinenrahmen eingehängt ist, so dass der Tenderrahmen die Feuerbüchse umschliesst.

Ursprünglich für die Semmeringbahn 1853 konstruiert, fand die Engerth-Lokomotive rasch in Oesterreich, Frankreich und in der Schweiz infolge ihrer mannigfachen Vorteile Eingang (auch im Schnellzugsdienst), um ebenso rasch wieder zu verschwinden und der Lokomotive mit völlig getrenntem Schlepptender Platz zu machen. Immerhin ist sie als ein für damalige Zeiten sehr brauchbarer Versuch zu betrachten, indem sie Kurvengelenkigkeit, grosse Adhäsion, grosse Menge der Vorräte mit hohem kommerziellem Wirkungsgrad vereinte und daher für Gebirgsbahnen wie geschaffen war.

Theoretisch sollte nach vorigem der Tender möglichst klein sein. Es fragt sich nun, ob und wie diese Forderung zu erfüllen ist.

Ein Tender mit geringem Fassungsraum muss häufig frisch geladen werden, macht daher, wie eine Tenderlokomotive, häufiges Anhalten (vermehrte Zahl der Wasserstationen) nötig, verursacht also Mehrkosten bei der Anlage und Zeitverlust im Betrieb. Im allgemeinen wird deshalb die Grösse des Tenders zunehmen, und zwar istdiese Zunahme eine rasche. Bei gewöhnlicher Anlage der Bahn mit Wasserstationen ist das Dienstgewicht des Tenders mit der Zeit von etwa 20 t (1860) auf 30 bis 40 t gestiegen, entsprechend einer Fassung an Wasser von 12 bis 20 cbm und an Kohlen von 5 bis 8 t. Der Tender wiegt folglich soviel wie drei gewöhnliche Personenwagen oder ein Schnellzug wagen des Durchgangssystems auf zwei Drehgestellen; der Verlust an Nutzlast kann damit ermessen werden.

In einzelnen Fällen sind noch grössere Tender üblich, besonders bei amerikanischen Lokomotiven. Das äusserste, was bis jetzt erreicht worden ist, ist der Tender der „grössten Lokomotive der Welt“ auf der Pittsburgh-Bessemer- und Lake-Eriebahn; er besitzt ein Dienstgewicht von 641, was demjenigen einer Schnellzuglokomotive schwerster Sorte gleichkommt, bei Fassung an Wasser von 34 cbm und an Kohlen von 12 t.

Der praktische Sinn der Engländer hat nun, um diese fortwährende Zunahme der toten Last des Tenders abzuschneiden, schon vor langer Zeit eine Konstruktion ins Leben gerufen, welche es ermöglicht, die Tenderfüllung während der Fahrt ohne Aufenthalt vorzunehmen; „Zeit ist Geld“ ist eben ein Grundsatz, welcher jenseits des Kanals und des Ozeans viel gründlicher beherzigt wird als diesseits. Der Erfinder ist der berühmte Ramsbottom, seinerzeit Maschinenmeister der London- und Nordwestbahn. Die Vorrichtung beruht bekanntlich darin, dass an gewissen Stellen der Bahn zwischen den Schienen eines Geleises lange Laufkanäle, Wassertröge, vorgesehen sind, in welche sich bei der Annäherung des Zuges vom Tender ein nach vorn gekrümmtes Rohr willkürlich herabsenkt; dasselbe hat Anschluss nach oben bis über den Wasserspiegel des Tenders. Infolge des der Zuggeschwindigkeit entsprechenden Drucks steigt das Wasser in dem Rohre empor und der Tender füllt sich in einigen Sekunden (Fig. 15).

Textabbildung Bd. 316, S. 363

Die Tender der Bahnen, welche diese Ramsbottom'schen Wassertröge angelegt haben, haben natürlich geringe Fassung und daher geringes Eigengewicht; das Dienstgewicht liegt zwischen 20 und 30 t, im Mittel beträgt es 25 t und bleibt daher um 10 t zurück hinter dem durchschnittlichen Tendergewicht auf anderen Bahnen. Hält man auch diese Ersparnis an toter Last für geringfügig, so ist zu bedenken, dass die Wasserstationen, deren Anlage jedenfalls bedeutend teurer ist als diejenige der Geleiströge und der Füllvorrichtung im Tender selbst, wegfallen, gerade so die Bedienungsmannschaft, und die Aufenthalte an denselben.

Durchgehends eingeführt sind die Wassertröge in England auf der Nordwestbahn, Ostbahn, Westbahn, Lancashire-Yorkshirebahn u.s.w., in Amerika auf der New Yorker Zentralbahn, Pennsylvaniabahn; in der neuesten Zeit beginnt auch Frankreich auf der Strecke Paris-Calais die Wasser tröge zu legen.

Der Nutzen dieser Einrichtung erhellt am besten daraus, dass in England Strecken bis zu 312 km Länge im fahrplanmässigen Betrieb ohne Anhalten durchlaufen werden.

Auch der Schlepptender hat, den vorausgegangenen Erörterungen zufolge, einen Massstab zur Beurteilung seiner kommerziellen Brauchbarkeit; diese ist um so grösser, je grösser der Fassungsraum und je kleiner das ganze Dienstgewicht ist; daher ist die Wertziffer des Tenders, wenn L, das Dienstgewicht, C die Fassung an Brennstoff, W an Wasser bedeutet:

|364|

Aehnliche Verhältnisse gelten bei allen übrigen Fahrzeugen des Zuges; alle sollen mit geringem Eigengewicht grosse Ladefähigkeit vereinigen. An toter Last wird am besten dadurch gespart, dass man sehr lange Wägen benutzt an Stelle einer Anzahl kleiner von zusammen derselben Ladefähigkeit; man denke nur an den Wegfall der vielen Achsen, Plattformen, Puffer, Querwände, Bremserhäuschen u.s.w. beim Ersatz von mehreren kleinen durch einen grossen Wagen; am fühlbarsten ist die Ersparnis bei den Frachtwägen jeder Art.

2. Sind damit die Fragen erledigt, welche sich mit dem äusseren Widerstand des Zuges befassen, so ist noch der Luftwiderstand zu berücksichtigen. Sonderbarerweise wird oft mit dem Begriff des „Luftwiderstandes“ derjenige des „Windes“ verwechselt; doch haben die beiden miteinander nichts zu thun.

Auch ohne „Wind“, d.h. Eigenbewegung der Luft, äussert diese naturgemäss einen Widerstand in der Ruhe gegen das Eindringen eines bewegten Körpers, und zwar ist der Widerstand in der Bewegungsrichtung wirksam und dem Quadrat der Geschwindigkeit bekanntlich proportional. Etwas anderes ist der von einer Luftströmung verursachte Winddruck, welcher allerdings nur beim Auftreffen auf die Längsseite des Zuges einen erheblichen Betrag im Vergleich zu dem gegen die Vorderseite gerichteten Druck erreicht. Dieser Seitendruck bewirkt das Anpressen der Spurkränze des ganzen Zuges an die entgegengesetzte Schiene, trägt also zur Vermehrung der Reibung wesentlich und fühlbar bei; jedoch unter allen Umständen, ob mit oder ohne Bewegung der Luft, bleibt der Widerstand an der Vorderfläche bestehen. Wie die relative Bewegung, die Ursache dieses Widerstandes, stattfindet, das ist freilich gleichgültig; ob der Wind gegen den stehenden Zug, oder der laufende Zug gegen die ruhende Luft mit der betreffenden Geschwindigkeit stösst, der Druck bleibt der gleiche, vorausgesetzt, dass die Bewegungsrichtung dieselbe ist, d.h. dass die Bahnrichtung des Windes im einen Fall mit derjenigen des Zuges im anderen Fall übereinstimmt.

Falsch ist es demnach zu sagen: „Da der Seitenwind nicht unschädlich gemacht werden kann, so ist es auch ganz zwecklos, Vorkehrungen zur Verminderung des Wider* Standes gegen die im Vergleich zur Längsfläche des Zuges verschwindend kleine Vorderfläche der Maschine zu treffen.“

Geht man nun von der Annahme aus, der „Luftwiderstand“ des fahrenden Zuges sei so gross als der Winddruck gegen den stehenden Zug bei gleicher Windgeschwindigkeit, so gilt die Formel:

Winddruck in kg/qm,

wobei bedeutet:

F die Grösse der Projektion der vom Wind getroffenen Vorderflächen auf die Querebene der Bewegungsrichtung, und v die Geschwindigkeit der Bewegung; ersteres in qm, letzteres in m/Sek.

Multipliziert man diese Kraft mit , so erhält man die zur Ueberwindung des Luftwiderstandes erforderliche Leistung in PS:

in PS/qm.

Diese Leistung steigt also mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit! Ein doppelt so schnell fahrender Zug hat die achtfache Leistung der Einheit bloss zur Ueberwindung des Luftwiderstandes nötig:

Ein erneutes Hindernis, das sich dem Schnellbetrieb hiermit entgegensetzt, und zwar nicht nur der Dampflokomotive, sondern jedem Fahrzug, auch dem elektrischen, und eine weitere Erklärung für den schon bei mehreren anderen Punkten besprochenen Umstand, dass die Steigerung der Geschwindigkeit als schwierigere Aufgabe hinter derjenigen der Zugkraft der Lokomotive weit zurückbleiben muss!

Es ist klar, dass durch das Hinzukommen eines Windes, d.h. einer Eigenbewegung der Luft, der Luftwiderstandnoch viel grösser werden kann, und zwar bei Seitenwind natürlich in höherem Masse als bei Vorderwind; der Druck ist dann nach derselben Formel zu berechnen, bei der Leistung dagegen wirkt nur die Längskomponente des Windes voll mit; die Querkomponente, welche, wie gesagt, viel grösser ist als erstere, wegen des grösseren Betrags von F, bewirkt nur die oben erwähnte einseitige Reibung der Spurkränze, welche als gewisser Prozentsatz des Drucks in die Leistung einzusetzen wäre. Eine weitere, in der Formel nicht berücksichtigte Vergrösserung des Luftwiderstandes beruht darin, dass an der Bildung der Widerstandsfläche F jede Querfläche innerhalb des ganzen Zuges beteiligt ist, welche durch einen Luftraum von der benachbarten Endfläche geschieden ist. Immerhin gibt die Formel den Mindestbetrag des Widerstandes als brauchbaren Wert an.

Setzt man z.B. v = 30 m/Sek. (108 km/Std.), so ist

Setzt man in grober Abrundung die Grösse der Druckfläche F = 9 qm (alles in allem), so wird

Nw = 44,3 . 9 = ∾ 400 PS,

für den Luftwiderstand bei 108 km/Std.

Es ist dies die Hälfte bis ein Drittel der ganzen Bruttoleistung!

Setzt man dagegen etwa v = 10 m/Sek. (36 km/Std.), so wird

Nw = 9 · 1,64 =14,7 PS

im ganzen.

In nicht so starker, aber ebenfalls fühlbarer Weise wird die Zugkraft durch die Geschwindigkeit beeinflusst von dieser Seite aus.

Es ist für v = 30 m/Sek.

also

P = F . 110 = ∾ 1000 kg Winddruck.

Dagegen für v = 10 m/Sek.

daher

P = F . 12,3 = ∾ 110 kg Winddruck.

Fasst man diese Ergebnisse zusammen, so folgt:

Bei einer Widerstandsfläche von 9 qm verursacht die Steigerung der Zugsgeschwindigkeit von 36 auf 108 km/Std., die Erhöhung der Zugkraft von 110 auf 1000 kg und der Leistung von etwa 15 PS auf 400 PS bloss zur Ueberwindung des Luftwiderstandes.

Angesichts solcher Zahlen ist es selbstverständlich, dass man alle Anstrengungen macht, um die Grösse der Druckfläche zu verringern. Nur in der Statik ist dieselbe die Projektion aller dem Drucke unterworfenen Flächenteile auf die Querebene; in der Dynamik hat die Gestalt dieser Teile einen wesentlichen Einfluss auf die Grösse des Druckes. Der scharf zulaufende Schiffskörper, die Brückenpfeiler sind dafür Anwendungen, welche längst üblich sind.

Erst in neuester Zeit ist man auf den Gedanken gekommen, die Druckschneideflächen, deren Wirkung auf der Ablenkung des bewegten Körpers beruht, auch auf die Lokomotive zu übertragen. Voran ging die Paris-Lyon-Mittelmeerbahn mit ihren zu einer gewissen Berühmtheit gelangten „Schnabel“lokomotiven. Die Vorderwand des Führerstandes ist ersetzt durch zwei schräg über die Feuerbüchse laufende, in einer scharfen Kante sich treffende Ebenen, ähnlich ist das Kamin, der Dom u.s.w., kurz alle hervorragenden Teile eingehüllt; die Rauchkammer ist umschlossen von schief zusammenstossenden Blechen, nach Art einer Pflugschar. (Der Schrägungswinkel ist durchaus 45°.)

Die Versuche haben so gute Erfolge gezeitigt, dass |365| die Paris-Lyon-Mittelmeerbahn überhaupt nur noch Windschneidelokomotiven für die Beförderung ihrer Schnell- und Personenzüge baut. Andere Bahnen sind dem Beispiel gefolgt: die französische Staatsbahn und Nordbahn, erstere an Schnellzugs–, letztere an Tenderlokomotiven; Versuche auf der englischen Südwestbahn sind wieder aufgegeben worden. In Deutschland ging die Pfalzbahn voraus mit der Einführung der „Windbrecher“, besser „Luftschneiden“ zu nennen; dann kam die badische und die sächsische Staatsbahn.

Wenn Rous-Marten (der bekannte englische Eisenbahnfachmann) in Feilden's Magazine, S. 488 über diese Luftschneiden das Urteil fällt „ebenso hässlich als zwecklos nach meiner bescheidenen Meinung“, so kann man in betreff ersteren Punktes ihm entgegenhalten: Geschmacksache!, in betreff des letzteren aber: Die Berechtigung der Luftschneide steht ausserhalb jeden Zweifels, sobald man „Wind“ und „Luftwiderstand“ unterscheidet und an die Wasserschneide des Schiffes und Brückenpfeilers denkt.

Da der Widerstand der Schneideflächen nur etwa ⅗ desjenigen der Projektionsfläche beträgt, so ist die Einrichtung sehr zu befürworten und die allgemeine Einführung dringend zu empfehlen. Die Eleganz der Lokomotive leidet, nebenbei gesagt, nicht, wenn die Anordnung des Ganzen sorgfältig behandelt wird; dagegen wird aber entschieden der Lokomotive ein grosser Teil der Arbeit abgenommen, und bei der heutigen Anstrengung derselben eine Kraftvergeudung zu ersparen, ist jedenfalls von technischem wie von ökonomischem Interesse.

Nicht nur die Lokomotive lässt sich auf diese Art noch etwas abgewinnen, auch die Fahrzeuge selbst können zu der Ersparnis beitragen, und zwar ist hierin eine durchgreifende Verbesserung eingetreten durch die Einführung sehr langer Wägen auf Drehgestellen, welche an sich schon bedeutend weniger Querflächen bei gleicher Zuglänge aufweisen als kurze, dabei aber noch durch Faltenbälge (Harmonika) unter sich fest verbunden sind, so dass das Volumen der trennenden Luftzwischenräume klein wird.

Für den Dampfbetrieb ist der ideale Eisenbahnzug somit zusammengesetzt aus lauter langen Drehgestellfahrzeugen; diese sind unter sich durch Lederbälge zu einem einzigen sehr grossen, in einzelnen Teilen kurvengelenkigen Fernwagen vereinigt, welcher an seinem Vorderende den Motor, eine Windbrechlokomotive stärkster Bauart enthält.

4. Ruhiger Gang und Schonung des Oberbaues.

Es bleibt nur noch wenig zu besprechen übrig. Was die Ruhe des Ganges betrifft, so ist die Vermeidung der störenden Bewegungen eine Lebensfrage der Dampflokomotive. Den Sieg wird jedenfalls auch hier die als „de Glehn“sche bezeichnete Viercylinder-Verbundlokomotive davontragen, wo die Massen fast vollständig ausgeglichen werden können, ohne dass Gegengewichte nötig wären. Das durch die letzteren verursachte Springen der Räder, sowie das nach dem Gesetz der Erhaltung des Schwerpunkts infolge der fortwährenden Verlegung der Kolbenunvermeidliche Zucken der ganzen Lokomotive in der Längsrichtung kann bei der Versetzung der Kurbeln umgangen werden, welche durch das erwähnte Verbundtriebwerk bedingt ist; ebenso auch in gewissem Mass das Wanken (Drehung um die Längsachse), da die Kreuzkopfdrücke jeder Seite sich teilweise aufheben.

Das Schlingern, d.h. die von der Versetzung der Kurbeln beim Zwillingstriebwerk herrührende Bewegung, eine Art von Schlängeln um eine vertikale Achse, ist neuerdings sehr vermindert worden; es wird durch kurze Radstände, wie sie früher üblich waren, durch grosse Breiten zwischen den Cylindern sehr befördert, wie sie bei Aussenrahmen und Aussencylindern eintreten müssen. Die totalen Radstände sind auf 8 bis 10 m (gegen die frühere Grösse von 2,5 bis 4 m) erhöht worden; vielfach kehrt man zu den inneren Cylindern zurück, welche in England fast ausschliesslich angewendet werden. Abweisend gegen dieselben verhalten sich Amerika und die preussische Staatsbahn, letztere wenigstens bei Zwillingslokomotiven durchwegs. Die inneren Cylinder haben ja andererseits ihre bekannten Nachteile: schwere Zugänglichkeit und Kröpfung der Welle. Letzteres ist bei den de Glehn'schen Verbundlokomotiven übrigens unvermeidlich, welche zum Schlingern keine Neigung zeigen. Unmittelbar mit den Ursachen des Schlingerns hängt auch das Schaukeln' der Lokomotive zusammen, welches eine Drehung um eine horizontale Querachse bedeutet und durch überhängende Massen verschuldet ist; dieselben werden heute möglichst vermieden, indem sowohl vor die Cylinder wie hinter die Feuerbüchse eine stützende Achse gelegt wird.

Die langen Radstände machen natürlich Vorrichtungen zum Durchfahren der Kurven nötig, wie Lenkachsen und Drehgestelle, welche, in Amerika von jeher üblich, jetzt in Europa sich einbürgern, und zwar auch bei Güterzuglokomotiven, wo infolge der grossen Leistung der Maschine, wie sie oft verlangt wird, ebenfalls tote Last auftritt.

Endlich hängt die Ruhe des Ganges (nicht mit „Stabilität“ zu verwechseln) von der Höhe der Kessellage ab; denn je höher der Kessel, um so langsamer das Wanken der Lokomotive, und um so geringer das Rütteln, d.h. das Zucken in der Vertikalachse; hochliegende Kessel schonen deshalb Oberbau, Maschine und Mannschaft, vermehren aber auch in gewissem Mass den Luftwiderstand. Uebrigens ist die Lokomotive solange stabil, als die Resultante aus Zentrifugalkraft und Schwerkraft die Kippkante, d.h. den äusseren Schienenstrang nicht überschreitet.

Bei der Schonung des Oberbaues der Bahn angekommen, muss man auch den Achsdruck gebührend beachten, welchem die Schiene schon im Ruhezustand Widerstand leisten. Für Hauptbahnen beträgt derselbe bei uns 14 bis 16 t, in England bis 19 t, in Amerika bis 25 t (gewöhnlich bis 21 t). Dabei ist zu bemerken, dass der Achsdruck um so höher sein darf, je höher der Kessel liegt, was mit der vorzüglichen Wirkungsweise der Tragfedern bei hochliegendem Kessel unmittelbar zusammenhängt.

(Fortsetzung folgt.)

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