Titel: Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1904, Band 319 (S. 103–106)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj319/ar319030

Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart.

Von Ingenieur M. Richter, Bingen.

(Fortsetzung von S. 90 d. Bd.)

6. Die Schnellzuglokomotive der Schweizer Zentralbahn, erbaut 1900 zu 10 Stück von der Schweizerischen Lokomotivfabrik Winterthur und im gleichen Jahr in Paris ausgestellt, zeigt die Ausführung dieser Bauart für Bahnen mit sehr wechselndem Profil. Ihre Abmessungen, Zugkraft und Leistung, sowie Verhältniszahlen stimmen mit der v. Borriesschen fast genau überein; dem Hügelland entsprechend sind nur die Triebräder klein genommen.

Die H. D. Z. sind aussen wagerecht, die N. D. Z. innen 1/40 geneigt; erstere haben Heusinger, letztere Joy-Steuerung; die Umsteuerungen sind unter sich gekuppelt, und die Steuerungsverhältnisse so gewählt, dass die grossen Zylinder stets 10 v. H. grössere Füllung erhalten, als die kleinen; Kolbenflächenverhältnis 2,4. Aeussere Gleitbahnen einseitig, innere zweiseitig. – Die Feuerbüchse, über die Hinterachse ragend, hat stark geneigten, nirgends kippbaren Rost; gewöhnliche Heizrohre; Regulator mit äusserer Zugstange; massig verlängerte Rauchkammer.

Die ganze Konstruktion ist sehr einfach gehalten, was im Verein mit der vorzüglichen Ausführung und geschmackvollen Formgebung und Ausstattung (Verkleidung z.B. aus naturblauem, russischem Blech für Kessel und Dom, ohne Lackierung; für Zylinderdeckel und Stopfbüchsen aus weissgeschliffenem Blech; Räder und Führerhaus dunkelgrün gestrichen) eine unübertroffene Eleganz der Erscheinung bewirkt, welche auch im Ausland, auch Amerika und England, den Winterthurer Erzeugnissen allseitig zuerkannt wurde.

Diese Lokomotiven fahren flott an und halten die höchsten Geschwindigkeiten mit dem denkbar ruhigsten Gang. Durch ihre Einführung ist es gelungen, eine fahrplanmässige Durchschnittsgeschwindigkeit von 60 km/St. zu erzielen, und dazu noch auf ungünstigen Strecken, wie z.B. Bern-Thun, Olten–Bern, Olten–Luzern, Olten–Biel. Es ist nur schade, dass in der Schweiz durch die meisten Stationen langsam gefahren wird, so dass von einem eigentlichen Schnellfahren keine Rede sein kann, und viel Zeit verloren wird für das fortwährende Wiederbeschleunigen des Zuges.

Durch diese Beispiele soll die Leistungsfähigkeit der Lokomotive System de Glehn genügend beleuchtet sein. Theoretisch besser und konstruktiv viel einfacher ist aber die Anordnung, welche von v. Borries schon lange vorgeschlagen, von ihm erst ausgeführt wurde, als Webb auf der englischen Nordwestbahn mit ähnlichem Beispiel vorangegangen war, nämlich die vier Zylinder in einer Reihe unterhalb der Rauchkammer anzubringen und alle dieselbe Achse treiben zu lassen, da dann der Ausgleich vollständiger wird, und sich das ganze Getriebe, besondersaber die Steuerung, wesentlich vereinfacht. Hierher gehört:

Textabbildung Bd. 319, S. 103

7. Die Schnellzuglokomotive der London- und Nordwestbahn (Fig. 69a) ist im Jahre 1897 in den Bahnwerkstätten zu Crewe nach dem Entwurf Webbs entstanden und gehört einer im Laufe von 6 Jahren auf 70 Stück allmählich angewachsenen Klasse an; an Versuchen, abwechselnden Verbesserungen und Verschlechterungen usw. hat es nicht gefehlt, bis die in die Tabelle S. 71 aufgenommene, durch Photographie (Fig. 69b) gezeigte letzte Form sich entpuppte.

Textabbildung Bd. 319, S. 103

Die erste Maschine, „Iron Duke“, vom Jahre 1897, hatte 4 Hochdruckzylinder nebeneinander, welche mit jederseits um 180° versetzten Kurbeln (wie bei System Manson der Glasgow-Südwestbahn) die erste Achse antrieben; dadurch war natürlicher Massenausgleich erzielt, aber im übrigen sind zwei Zwillingsmaschinen schlechter als eine einzige, und deshalb wurde bei der zweiten Maschine „Black prince“ desselben Jahres das Verbundsystem angewendet, indem die inneren Zylinder durch Niederdruckzylinder vertreten wurden, worauf die erste Maschine sogar umgebaut, verstärkt, und nebenbei bemerkt, auf den Namen „Jubilee“ umgetauft wurde. Die Zylinder waren zuerst 4mal 381 mm, dann 2mal 381/495, |104| und nach dem Umbau 2 mal 381/521. Dies wurde dann beibehalten.

Ferner war den beiden ersten Maschinen merkwürdig das doppelte Kamin. Die Rauchkammer war nämlich in der Mitte durch ein wagerechtes Blech in zwei Räume geteilt, von denen jeder ein besonderes Kamin und Blasrohr für sich besitzen musste. (Webb war dabei wohl von dem Gedanken ausgegangen, dass auf diese Art der ungleichartigen Wirkung des Blasrohres auf die obere und untere Heizrohrhälfte, bezw. hintere und vordere Hälfte des Feuers abgeholfen werden könne). Diese Anordnung war zum erstenmale bei einer ⅔ gek. Lokomotive ausprobiert worden und wurde nun hier übertragen. Die eine Maschinenseite puffte in das vordere Kamin, welches die untere Rauchkammerhälfte bediente, aus, während die andere Maschinenseite das hintere Kamin, zum oberen Raum gehörig, für sich in Anspruch nahm; die beiden Kamine waren natürlich in einer einzigen Umhüllung untergebracht. Nachdem diese Anordnung zuerst beim Umbau der zweiten Maschine entfernt, dann aber wieder eingesetzt war, wurde sie bei allen anderen Ausführungen endgiltig fallen gelassen.

Das Zylinderraumverhältnis war zuerst 1,7, dann 1,86, also immer noch sehr ungünstig; trotzdem erhielt der Niederdruckzylinder nur 8 bis 16 v. H. mehr Füllung als die Hochdruckzylinder (letztere Zahl bei gewöhnlicher Fahrt, erstere beim Anfahren). Infolge dessen liegt die Verbinderspannung hoch, und die Niederdruckmaschine arbeitet bis 60 v. H. mehr als die Hochdruckmaschine, was weder in ökonomischer noch dynamischer Hinsicht gut zu heissen ist. Nachdem sich jedoch 40 Maschinen derselben Art in bezug auf Kesselleistung (und Kohlenverbrauch?) bewährt hatten, wurde die Grösse der Hochdruckzylinder von 381 auf 406 mm erhöht und dadurch das erwähnte Verhältnis auf 1,64 herabgedrückt. Da sich aber nun jedenfalls Unzuträglichkeiten herausstellten, so wurden die früheren Zylinder von 381 mm wieder eingebaut und gleichzeitig die Kesselspannung von 14 Atm. auf 12 Atm. ermässigt. Tatsache ist, dass infolge der vielen engen Kanäle in den Einströmrohren und Kolbenschiebern die Drosselung des Kesseldampfes bis zu 2½ Atm. betragen hatte und die 14 Atm. niemals als Anfangsspannung aufgetreten waren. Bei den Kesseln der neuen Maschinen ist übrigens die Heizfläche von 114 qm auf 126 qm erhöht und dementsprechend auch die Höhenlage der Kesselmitte über den Schienen von 2400 mm auf 2510 mm gebracht worden.

Soviel über die Geschichte dieser englischen Verbundlokomotive, welche trotz ihrer glänzenden Leistungen im täglichen Fahrplane, wie die anderen Webbschen Schöpfungen auf dem Gebiete des Verbundsystemes, als theoretisch mangelhaft zu bezeichnen ist; da sie bei richtiger Anordnung noch bedeutend mehr glänzen könnte, so sind ihre Erfolge grossenteils der guten englischen Kohle, der üblichen starken Anstrengung der Lokomotiven in England überhaupt, und ähnlichen Umständen mehr zuzuschreiben, als dem Webbschen Verbundsystem.

In die Tabelle sind die Dimensionen der neuesten Klasse aufgenommen, deren Vertreter „King Edward VII“ auch durch die Photographie sich darstellt, während die Zeichnung (Fig. 69a) für die ersten Klassen gilt, von denen die Lokomotive „La France“ als Vertreter in Paris 1900 aufgetreten war.

Was all diesen 70 Lokomotiven von Grund aus gemeinsam ist, soll hier kurz zusammengestellt werden; im übrigen sei auf die Beschreibung in dem Aufsatz von Brückmann „Die Lokomotiven der Gegenwart usw.“ (Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1902, S. 1854 ff.) hingewiesen.

Die ganze Bauart zeigt, wie die Geschichte derselben, eine Masse von Sonderbarkeiten:

Tiefe Feuerbüchse zwischen beiden Triebachsen; Boden des Aschfalls (letzterer in einem Stück mit der Büchse) ebenfalls von Wasser umgeben und gegen den flachen Mantelboden durch Stehbolzen versteift; in der Mitte des Bodens eine Webbsche Oeffnung zur Entaschung; vorn ein Luftloch mit Fangblech; Feuerbrücke nicht vorhanden, ebensowenig Funkenfänger und Aschfallrohr in der kurzen Rauchkammer. – Drehgestellmittelzapfen in Webbscher radialer Laufachsenführung gelagert, also bogenförmige Seitenverschiebung. Kurbelachse dreimal gelagert, nämlich durch die zwei innen liegenden Hauptrahmen und einen kurzen Mittelrahmen zwischen Feuerbüchse und Geradführungsträger.

Hochdruckzylinder aussen, Niederdruckzylinder innen. Anfahrvorrichtung fehlt. Nur eine Steuerung für jede Maschinenseite, nämlich innen liegende Joy-Steuerung, welche unmittelbar die entlasteten Niederdruck-Flachschieber antreibt; die vorn hinausgeführten Enden der Schieberstangen greifen an zweiarmigen Hebeln (mit wagerechter Schwingungsebene) an und treiben durch das andere Ende dieser Hebel gegenläufig (da die Kurbeln jeder Seite um 180° versetzt sind) die Kolbenschieber der Hochdruckzylinder (Fig. 71b) Massenausgleich so vollkommen, dass nur für die rotierenden Massen Gegengewichte erforderlich, welche aussen als Bleiausgüsse in den sehr grossen, als Kurbelscheiben ausgeführten Radnaben sitzen, innen aber unmittelbar als sektorenförmige Verlängerung der Kurbelarme ausgebildet sind.

Der dreiachsige Tender mit Holzrahmen, ausgestattet mit Wasserschöpfer, fasst nur 9 cbm Wasser und 4,5 t Kohlen und wiegt daher auch nur 27,1 t. Das gesparte Gewicht von etwa 20 t kommt der Nutzlast zu gut („kommerzieller Wirkungsgrad!“).

Die beiden Triebachsen werden mit Dampfbremse, welche auch den Tender bedient, der Zug mit Vakuumbremse gebremst.

Was die Leistungen der Lokomotive betrifft, so muss anerkannt werden, dass dieselbe sich nicht nur im fahrplanmässigen Betrieb, sondern auch bei jeder ausserordentlichen Beanspruchung durch zähe Ausdauer hervortut und die schwersten Züge (bis 330 t) mit den höchsten Reisegeschwindigkeiten (bis 90 km/St.) führt.

Die L. & N.-W.-R. hat 23 Fahrten täglich, teilweise mit mehreren Zügen, bei welchen mehr als 160 km ohne Aufenthalt zurückgelegt werden Davon ist

die längste Fahrt Wigan–Willesden 303 km
in 3 St. 41 Min.

82,3 km/St.
die schnellste Fahrt Birmingham–London
182 km in 2 St.

91,0 km/St.

Schon öfter ist die Strecke London–Crewe–Holyhead, 425 km ohne Anhalten in 5 St. durchfahren worden, also mit 85 km/st. Durchschnitt.

Interessant ist des Vergleichs wegen die Schnellzuglokomotive der Lancashire-Yorkshire-Bahn, durch Umbau aus einer gewöhnlichen Zwillingslokomotive entstanden. Die Bauart ist im wesentlichen dieselbe wie bei der vorigen; trotz der Verbesserungen ist jedoch dem einzelnen Beispiel kein Nachfolger geworden.

Die Hauptsache ist, dass das Zylinderraumverhältnis sowohl durch Verkleinerung des Hochdruckzylinder-Durchmessers als auch durch Vergrösserung des Niederdruckzylinder-Hubes den vorzüglichen Wert 3,2 angenommen hat. Dass weiter keine Versuche in dieser Hinsicht auf der genannten Bahn unternommen worden sind, kann höchstens durch die sehr massigen Abmessungen der als Versuchsobjekt benutzten Lokomotive |105| erklärt werden, welche heutzutage überhaupt versagen müsste. Dieselben sind nämlich:

d1 = 320 mm
d2 = 550 R = 1,74 qm
s1 = 660 H = 99
D = 2210 Q = 47,2 t
p = 14 Atm. Qa = 31,5

8. Die Schnellzuglokomotive der Preussischen Staatsbahn (Kl. IIIb 1), erbaut 1900, von der Hannoverschen Maschinenbau-A.-G., vormals G. Egestorff, Linden vor Hannover, war 1900 ebenfalls in Paris ausgestellt und erregte auch bei den Amerikanern berechtigtes Aufsehen, nicht nur durch ihre vorzügliche Ausführung, sondern durch ihre wohldurchdachten Einzelheiten und ihr stellenweise amerikanisches Aeussere; sie entstammt in den Grundzügen den Entwürfen und zugehörigen Patenten von v. Borries (Fig. 70).

Textabbildung Bd. 319, S. 105

Im grossen ganzen ist die Anordnung der Maschine mit der vorigen identisch, teilt ihre Vorzüge, vermeidet aber ihre Nachteile. Grundsätzliche Uebereinstimmung findet in folgenden Punkten statt:

Alle 4 Zylinder liegen nebeneinander in einer Reihe unterhalb der Rauchkammer, und treiben die vordere Triebachse an. Die H. D. Z. haben Kolbenschieber mit innerer, die N. D. Z. entlastete Flachschieber mit äusserer Einströmung und es werden beide Schieber jeder Seite von nur je einer einzigen, innen liegenden Steuerung betätigt, wobei eine willkürliche Veränderung der Füllungsverhältnisse ausgeschlossen ist.

Der Unterschied liegt in folgendem: (Fig. 71a) Entgegengesetzt der Webbschen Anordnung liegen hier die N. D. Z. aussen, die H. D. Z. innen. Das Zylinderraumverhältnis ist 2,5. Die Steuerung ist die Heusingersche, welche unmittelbar die H.-D.-Kolbenschieber treibt. Die Geradführung des Schieberstangenkopfes ist ersetzt durch einen schwingenden Hebel, welcher auf einer nach aussen gehenden wagerechten Welle aufgekeilt ist; die letztere trägt aussen wieder einen schwingenden Hebel, in welchen der Kreuzkopfhebel des Aussenzylinders eingehängt ist. Die Gegenläufigkeit der beiden Schieber (entsprechend der Kurbelversetzung um 180°) wird dadurch erreicht, dass der innere Kreuzkopfhebel einarmig, der äussere zweiarmig ist; ferner wird durch die ungleiche Teilung dieser beiden Hebel erreicht, dass die Füllung des N. D. Z. 12 bis 18 v. H. grösser ist, als die des H. D. Z., was, verbunden mit dem Zylinderraumverhältnis 2.5, die Verbinderspannung ganz bedeutend herunterzieht, so dass die H. D. Z. etwa 50 v. H. mehr leisten als die N. D. Z., d.h. 60 v. H. der Gesamtleistung zu übernehmen haben, was auf die Kraftverteilung und Dampfausnutzung von bestem Einfluss ist. Uebrigens ist das Füllungsverhältnis so beschaffen,dass es für mittlere Füllungen (40 v. H. im H. D. Z.) den grössten Unterschied, bei kleineren und grösseren Füllungen dagegen die kleineren Unterschiede in den Füllungen der beiden ungleichnamigen Zylinder ergibt. Die Steuerung ist zwar etwas vierteiliger als die vorige, aber ihre Vorteile sind offenkundig.

Eine Anfahrvorrichtung ist vorhanden, und zwar von einfachster Art. Ein Hilfsschieber beim Regulator lässt beim Ueberschreiten einer bestimmten Oeffnung Frischdampf durch eine besondere Leitung in die Niederdruckschieberkasten strömen.

Infolge der schon erwähnten Herstellung der beiden Zylinder einer Seite nebst den zugehörigen Schieberkästen aus einem Stück musste der Blechrahmen am vorderen Ende in einen amerikanischen Barrenrahmen übergehen, über welchen das Zylinderpaar sattelartig gelegt ist; amerikanisch ist ferner die Versteifung der vorderen Kopfschwelle durch Stangen gegen die Rauchkammer.

Im übrigen ist die Ausführung der Lokomotive normal; zu bemerken ist nur, dass die Kesselmitte, wie bei der vorigen, 2,4 m über S.-O. liegt, dass der Kessel nur aus zwei, (statt der üblichen drei) Schüssen zusammengesetzt ist, und dass der Hauptluftbehälter der Westinghoase-Bremse in Gestalt eines Domes vorn auf den Kessel gesetzt ist (was übrigens keine Neuheit ist). Der dreiachsige Tender ist normal.

Vor der Ueberführung nach Paris fanden Probefahrten statt, welche zeigten, dass die gestellten Bedingungen glänzend erfüllt waren. Ein Zug von 300 t Gewicht h. T. (40 Achsen) wurde flott angezogen und anstandslos auf 90 km/Std. Geschwindigkeit gehalten auf wagerechter Strecke, während Steigungen von 1 : 200 mit dauernd 70 km/Std. befahren wurden; die Leistung betrug in beiden Fällen etwa 1060 PS, also spezifisch 9 PS/qm, was vorzüglich ist. Ferner zeigte sich, dass auch bei 110 km/Std. der Gang tadellos ruhig ist.

Trotz des natürlichen Massenausgleiches der gegenläufigen Kolben sind, jedenfalls unnötiger Weise, noch 20 v. H. der hin- und hergehenden Massen durch das drehende Gegengewicht jederseits ausgeglichen; ausserdem aber wirkt zur Ruhe des Ganges noch die grosse verhältnismässige Länge der Pleuelstange (l : r = 8,5) infolge des schwachen Anschneidewinkels an der Geradführung und des geringen Kreuzkopfdruckes, mit.

Textabbildung Bd. 319, S. 105

Nach der Rückkehr von Paris ist die Lokomotive in den regelmässigen Schnellzugsdienst der Direktion Hannover eingestellt und hat seitdem zu vielen vergleichenden Versuchen gegen die gewöhnliche Zweizylinder-Verbund- und die Heissdampflokomotive gedient; welche im höchsten Masse befriedigend ausfielen. Die noch teilweise über den Vorzug der Vierzylinder-Maschine gegenüber der Heissdampfmaschine bestehenden Zweifel hinsichtlich der Leistungsfähigkeit (hinsichtlich der Ruhe des Ganges sind keine möglich) könnten durch Einbau |106| des Ueberhitzers in die Rauchkammer mit einem Schlage beseitigt werden.

Die Versuche haben ergeben, dass als betriebsmässige Dauerleistung dieser Lokomotive rund 900 PS gerechnet werden können, dass aber für längere Zeit dies wohl auf 1000 bis 1100 PS, und vorübergehend sogar auf 1300 PS, also nicht weniger als 11 PS/qm steigen kann. Die Luftverdünnung in der Rauchkammer beträgt gewöhnlich 115 mm Wassersäule, die spezifische Verdampfung 65 kg/qm stündlich, der Kohlenverbrauch nur 0,96 kg/PSi und der Wasserverbrauch nur 8,8 kg/PSi stündlich, die Ersparnis gegenüber der gewöhnlichen Verbundlokomotive 16 v. H. Kohlen und Wasser.

Es sind im Laufe des Jahres 1902 zehn weitereMaschinen dieser Gattung von der Direktion Hannover beschafft worden.

(Ausführliches enthalten die Aufsätze von Brückmann und von Bornes in der „Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing.“ 1902, S. 990 ff.) –

Ein allgemeines Urteil braucht wohl nicht besonders an Hand der Tabelle gefällt zu werden, da die Leitbemerkungen bei jeder einzelnen Bauart genügend Anhaltspunkte für die Entscheidung geben und das Für und Wider ziemlich gleichmässig über das Feld verteilt ist.

Damit verlassen wir die 2/4 gekuppelte Lokomotive, von welcher 30 Beispiele besprochen worden sind.

(Fortsetzung folgt.)

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