Titel: | Das Fairlie'sche patentirte Locomotiv-System und sein Einfluß auf den billigeren Betrieb von Eisenbahnen insbesondere Vicinalbahnen; von Ober-Ingenieur Gebauer. |
Fundstelle: | Band 196, Jahrgang 1870, Nr. CVIII., S. 392 |
Download: | XML |
CVIII.
Das Fairlie'sche
patentirte Locomotiv-System und sein Einfluß auf den billigeren Betrieb von
Eisenbahnen insbesondere Vicinalbahnen; von Ober-Ingenieur Gebauer.Aus den „technischen Blättern,“
Jahrg. 1870, Heft 1 und 2, S. 87 mit nachträglichen Zusätzen vom Verfasser
mitgetheilt.
Gebauer, über das Fairlie'sche Locomotivsystem und dessen Einfluß
auf den billigeren Bahnbetrieb.
I. Fairlie's Locomotive für gewöhnliche
und Vicinalbahnen.
Verschiedene im Laufe der letzten Jahre erschienene Brochüren,Fairlie's, Locomotive London 1867. – Das Fairlie'sche Patent-System etc. von 1870, von Heinrich Simon in Manchester. sowie mehrere in englischen Fachschriften und Tagesblättern in der jüngsten
Zeit enthaltene Aufsätze,Times, März 1870; Engineering 25. Februar und 18. März 1870. haben die Aufmerksamkeit des Publicums und der Eisenbahn-Ingenieure
auf die „sogenannte“
Fairlie'sche Locomotive gelenkt, und die Versuche welche
am 11. und 12., dann am 14., 15. und 16. Februar d. J. in England auf zwei Bahnen,
nämlich auf einer mit der normalen und auf einer mit 0,600 Met. Spurweite, in
Gegenwart einer zahlreichen Commission ausgeführt wurden, rechtfertigen durch ihre
Resultate einigermaßen das Aufsehen welches sie gemacht haben.
Es muß vorausgeschickt werden, daß die Männer aus denen die Commission
zusammengesetzt war und welche die Resultate beglaubigten, theilweise über die
Grenzen ihres Vaterlandes hinaus bekannte und geachtete Namen tragen, sowie daß die
große Zahl der Mitglieder und deren verschiedene Heimath, der Commission
gewissermaßen den Charakter einer „internationalen“ aufprägen
und derselben ein hohes Vertrauen sichern.
Die Commission bestand aus folgenden Herren:
Präsident: der Herzog von
Sutherland.
Mitglieder aus Rußland: Graf Alexis Bobrinskoy, Präsident der k. r.
Commission; Graf Zamoyski,
Graf Berg; Professor Saloff
vom russischen Institut der k. Ingenieure; Rocheberg,
Direktor und Ober-Ingenieur der Nige-Moscau Bahn; Schuberski, Maschinendirector der Woronesch-Roston
Eisenbahn; Kislanski, Inspector der
Charkov-Krementchur Bahn.
Repräsentanten des indischen Gouvernements: General W.
Baker, Präsident der
indischen Commission; W. T. Thornton, Secretär des
Departements der öffentlichen Arbeiten; Inland Danvers,
Director der indischen Bahn.
Repräsentant des Board of
trade: Capitän Tyler, kgl. Ingenieur.
Repräsentanten aus Frankreich: Jentz, Präsident der
Vendée'er Eisenbahn; Kremer, Ingenieur der Poti
und Tiflis-Bahn.
Aus Norwegen: Carl Pihl,
Ingenieur der Staatsbahnen, ferner die Herren: Mulvany
und C. P. Sandberg aus Norddeutschland und Schweden; und endlich Hr.
Fairlie selbst.
Das Wesen des Fairlie'schen Systemes der Locomotive
besteht in zwei „Bogie's“ d.h. Trucks oder drehbaren Gestellen mit je 4, 6 oder mehr
gekuppelten Rädern, auf denen ein doppelter Locomotiv-Kessel ruht.
An jedem Gestelle, jeder „Bogie,“
welche für sich ein unabhängiges Ganzes bildet, befinden sich zwei horizontale oder
wenig geneigte Dampfcylinder nebst dem üblichen Mechanismus für die Dampfvertheilung
und die Kuppelung der sämmtlichen Räder. In der Mitte jeder Bogie ruht der Doppelkessel so auf, daß sich die Bogie ungehindert drehen kann, und eine starke Lage Kautschuk mildert die
Heftigkeit der auf den Kessel übertragenen Stöße. Der Kessel hat in der Mitte zwei
getrennte Feuerkästen und an den beiden Enden die Rauchkammern und Schornsteine.
Außerdem ruht natürlich das Gestell seinerseits wieder auf Federn, welche auf den
Achsenlagern sitzen, und so ist ein sanftes Fahren durch diese doppelte Federung
wohl natürlich. Wasser und Kohlen befinden sich auf der Maschine selbst und
vermehren das Adhäsionsgewicht.
Es muß gleich an dieser Stelle bemerkt werden, daß das Fairlie'sche Locomotivsystem auf Neuheit einen
Anspruch absolut nicht erheben kann.
Die beim Bau der Semmeringbahn von der österreichischen Regierung im Jahre 1850
gemachte Preisausschreibung für eine Gebirgslocomotive gab Veranlassung zur
Construction der Locomotive „Seraing“ von J. Cockerill, an welcher wir genau alle Eigenthümlichkeiten
der Fairlie'schen Maschine wiedererkennen; nur hatte die
Locomotive „Seraing“ noch einen besonderen Tender, da die Länge
der Strecke vorgeschrieben war, welche ohne Fassung von Wasser und Kohle auf einer
Steigung von 1 : 40 zurückgelegt werden mußte, und dieses Quantum war auf der
Maschine ohne Ueberlastung der Räder nicht unterzubringen.
Die Zeitschrift des österr. Ingenieurvereines vom Jahre 1851 enthält genaue Abbildung
und Beschreibung aller Concurrenz-Locomotiven und deren Erprobung. Dann weist
die von dem französischen Ingenieur Thouvenot i. J. 1865 construirte Gebirgs-Locomotive,
veröffentlicht vom Ingenieur Lommel im Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens Jahrg.
1866, denselben Typus auf, wie die Fairlie-Maschine, nämlich zwei drehbare unabhängige Gestelle und
Mechanismen; alle Räder
sind gekuppelt, der Kessel ist doppelt, mit dem Feuerkasten in der Mitte, die
Maschine hat keinen besonderen Tender, sondern führt Wasser und Kohle mit sich. Auf
die Neuheit seines Systemes der Locomotive kann also Fairlie keinen Anspruch machen, jedoch ist ihm das Verdienst nicht
abzusprechen, daß er die Idee besser zu verwerthen wußte als seine Vorgänger, daß
ihm die Inscenirung bei dem praktischen Geschick seiner Landsleute vollkommen gelang
und ihm nun eine reiche Ernte von Ruhm und Geld schwerlich entgehen wird.
Die Eingangs erwähnten Versuche waren vorzugsweise vergleichender und praktischer
Natur, so daß der Fachmann in der folgenden Darstellung manche Lücke entdecken,
manche sich aufwerfende Frage unbeantwortet finden möchte.
Die Versuche am 11. und 12. Februar d. J. fanden auf der Festiniog-Eisenbahn in Wales statt, einer Vicinalbahn mit 0,6 Met.
Spurweite, welche die berühmten Schieferbrüche von Festiniog mit Port Madoc
verbindet. Die Länge ist 20,8 Kilomet. (13 engl. Meilen, 2 3/4 österr. Meilen);
nicht ein einziger Meter der ganzen Strecke ist horizontal, sondern die Bahn steigt
continuirlich.
Die stärkste Steigung, auf welcher Passagiere befördert werden, ist 1 : 79 und 1 :
82; ein Theil der Bahn, welcher in die Schieferbrüche führt, hat Steigungen von 1 :
60. S-Curven folgen auf S-Curven, und ein Zug von mittlerer Länge steht manchmal auf drei
Curven zugleich.
Der kleinste Radius ist 38 Met. und beschreibt beinahe einen Halbkreis. Die meisten
Curven haben Halbmesser von 45 bis 105 Met.; alle sind parabolisch geformt und seit
den sechs Jahren des Betriebes sind nur zwei Entgleisungen vorgekommen, und diese
nur in Folge falscher Weichenstellung. Die Schienen wiegen 24 Kilogr. per Meter (15 Zollpfund per
1 Wiener Fuß). Die Personenwagen haben 12 Plätze und ihr Gewicht ist 1524 Kilogr.
(circa 30 Ctr.) per
Stück.
Die Buffer sind in der Mitte; die Räder haben 0,460 Meter (1 1/2 Fuß engl.)
Durchmesser und sind mit Volutfedern versehen.
Die Schiefertransportwagen wiegen 650 bis 850 Kilogr. und fassen 2000 bis 3000
Kilogr. Schiefer, haben einen Radstand von 0,965 Met. und denselben Räderdurchmesser
wie die Personenwagen, jedoch keine Federn. Auch gehen gedeckte Lastwagen,
Gepäckwagen, Langholztransportwagen und Kohlenwagen auf dieser Bahn.
Die darauf geförderten Quantitäten bestehen in 2 1/3 Millionen Centner Schiefer, 1/3
Million Centner Güter und 97,000 Passagieren.
Dabei hat die Bahn in der Nacht und an Sonntagen keine Züge, und bei einer Regie von
42 Proc. der Einnahmen, gibt diese Bahn ein Erträgniß von 12 Proc. Die Bahn besitzt jetzt 7
Locomotiven, wovon die letzte, „Little
Wonder“ benannte, eine von Fairlie
construirte Doppelbogiemaschine ist, die übrigen aber gewöhnliche Tendermaschinen
mit 4 Rädern sind. Als ihr Repräsentant mag die Maschine „Welsh Pony“ gelten.
Die Hauptdimensionen sind:
Little
Wonder
Welsh Pony
Heizfläche
73 Quadratmeter
36 Quadratmeter muthmaßlich
Dampfdruck
10 Atm
10 Atm.
Cylinderzahl
4
2
Cylinderdurchmesser
215 Millimet.
222 Millimet.
Hublänge
330 „
305 „
Durchmesser der Räder
710 „
610 „
Anzahl der Räder
8
4
steifer Radstand
1525 Millimet
?
Gewicht im Dienste
19,500 Kilogr.
10,000 Kilogr.
Schienenbelastung per Rad
2437 „
2600 „
größte Länge
8,2 Met.
?
Wasservorrath
409 Liter
?
Kohlenvorrath
750 Kilogr
?
Aus diesen Dimensionen geht hervor, daß das Little Wonder
ungefähr die doppelte Leistungsfähigkeit des Welsh Pony
haben sollte.
Versuch am 11. Februar 1870.
An diesem Tage lief Little Wonder im Beiseyn der
genannten Commissionsmitglieder von Port Madoc mit:
90 Schieferwagen
62000 Kilogr.
7 Personenwagen
13500 „
57 Passagieren
4000 „
Locomotivgewicht
19500 „
–––––––––––
also mit einem
Totalgewicht von
99000 Kilogr.
aus, wobei, wie erwähnt, die größte Steigung 1 : 74 ist
und die schärfste Curve 38 Met. Radius hat.
Die Länge des Zuges war 260 Met. (854 Fuß engl.) Bei größter Füllung der Cylinder
ging die Maschine durch die schärfsten Bögen und über die größten Steigungen mit
einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 23 1/3 Kilomet. (14 1/2 Meilen
engl.; 3,07 österr. Meilen) per Stunde, abgesehen
von den Aufenthalten.
Die Ueberhöhung der Schienen in den schärfsten Curven übersteigt nicht 75
Millimet. (3 Zoll engl.). Selbst in den Curven von 33,5 Met. Radius (1 3/4 chains) und bei der größten Geschwindigkeit waren
die horizontalen und verticalen Oscillationen der Maschine und der Wagen sehr geringe, viel
geringer als sie bei gewöhnlichen Bahnen in schwachen Krümmungen selbst bei
geringeren Geschwindigkeiten zu seyn pflegen.
Versuch am 12. Februar 1870, ebenfalls im
Beiseyn der Commission.
Man prüfte den Gang des Little Wonder (19,500
Kilogr.) und des Welsh Pony (10,000 Kilogr.),
ferner des Mountaineer (8000 Kilogr), letztere
Maschine ähnlich gebaut wie der Welsh Pony, auf
der Dammlinie von Frath Mawr.
An den beiden letzteren Maschinen machten sich starke verticale und geringere
seitliche Schwankungen und Stöße bemerklich.
Am Little Wonder konnte man, auf dem Führerstande
sich befindend, weder verticale noch seitliche Schwankungen oder Stöße
wahrnehmen, sondern nur eine sanfte schwimmende Bewegung; wenn man sich
jedoch auf den Rahmen einer Bogie stellte,
bemerkte man leichte seitliche Schwankungen, aber schwächer als bei den
anderen Maschinen.
Da die Oscillationen der Fairlie-Maschine
auf die Bogie begrenzt sind, so ist das
Stoßmoment der Radflanschen auf die Schienen viel geringer als beim Welsh Pony und Mountaineer, bei welchen das ganze Gewicht durch ihre
Oscillationen direct auf die Schienen wirkt. In den erwähnten Fällen war die
Geschwindigkeit stets nur 16 bis 20 Kilomet. per
Stunde (2 bis 2 3/4 österr. Meilen; 10 oder 12 Meilen englisch) auf einer
geraden Linie mit einer Steigung von 1 : 1200 und der Oberbau bestand aus
Schienen von 15 Kilogrm. Gewicht per Meter ohne Laschenverbindung an den Stößen.
Der Welsh Pony wurde nun vor einen Zug von 50
geladenen Schieferwagen im Gesammtgewichte von 137,000 Kilogr. incl.
Maschine gespannt und blieb mit einer Dampfspannung von ca. 11 Atm. auf einer Steigung von 1 : 85
zwischen Port Madoc und dem Heizhause stecken. Mit 25 geladenen Wagen bei
einem Gesammtgewichte des Zuges von 73,000 Kilogr. incl. Maschine erstieg er
die Steigung von 1 : 85 mit 9 1/2 Atm. Dampfdruck. Nach einem Laufe von 0,4
Kilom. hatte er nur mehr eine Dampfspannung von 8,8 Atm. als er die kurze
Versuchsfahrt beendete. Dieselbe Locomotive konnte mit 30 beladenen
Schieferwagen auf der Steigung von 1 : 85 nicht anfahren, obwohl die Räder
nicht schleiften. Mangel an Adhäsion war also nicht Schuld daran, sondern
nur die zu geringe Kraft.
Mit 26 Wagen und einem Totalgewicht des Zuges von 74,000 Kilogr. inclusive
Maschine und mit 10 1/4 Atm. Dampfdruck erstieg der Pony die Steigung von 1 : 85 mit einer
Geschwindigkeit von 8 Kilomet. per Stunde.
Das Little wonder lief denselben Nachmittag von
Port Madoc mit 72 geladenen Kohlenwagen, mit einem Traingewicht von 206,000
Kilogr. incl. Maschine und mit 11 1/4 Atm. Dampfspannung zum Heizhause über
die Steigung von 1 : 85, und wurde mit niedrigem Feuer und 8 1/2 Atm.
Dampfspannung zum Stehen gebracht.
Durch ein Mißverständniß des Locomotivführers fuhr es dann zurück zu der
Stelle von welcher der Pony mit 26 Wagen
abgegangen war. – Nachdem das Feuer gereinigt war und die
Dampfspannung auf 11 1/2 Atm. sich erhoben hatte, fuhr es unter leichtem
Gleiten mit einer Geschwindigkeit von 8 Kilomet. per Stunde mit den 72 Wagen, und nachdem der Zug die Steigung von
1 : 85 erstiegen hatte, vergrößerte sich die Geschwindigkeit auf der
Steigung von 1 : 100. Der Dampf war auf 11 1/2 Atm. Spannung.
Bei diesen Versuchen waren die kürzeren Züge beim Anfahren in einem Bogen von
90 Met. (4 1/2 chains) gestanden; bei der
letzten Fahrt war der Zug viel länger, nämlich 185 Met. und stand theils an
dem Bogen von 90 Met., theils auf der Gegencurve von 160 Met. Radius.
Das Wetter war schön, mit kaltem starkem Gegenwind, die Schienen waren ganz
trocken.
Die Doppelbogie-Locomotive hatte also verhältnißmäßig mehr geleistet,
als die gewöhnliche Maschine, was sich nur durch den günstigen Einfluß der
Bogie's erklären läßt.
Versuch am 16. Februar 1870 mit dem Little Wonder, im Beiseyn der russischen
Commission etc.
Die Last bestand aus 22 Kohlenwagen, 21 Schieferwagen, 2 Langholzwagen, 2
leeren Lowries, 1 Arbeiterwagen und der Maschine, im Gesammtgewichte von
141,350 Kilogr. und einer Länge von 124 Met.
Die ganze Versuchsstrecke von Port Madoc bis Dinas steigt auf die ganze Länge
von 21,2 Kilomet. um 214,27 Met. vom Meeresspiegel, mit der größten Steigung
von 1 : 74 und einer durchschnittlichen Steigung von 1 : 92; nur der Damm
von Frath Mawr ist auf 1,6 Kilomet. beinahe horizontal.
Die größte Geschwindigkeit war 24 Kilomet., die durchschnittliche 18 Kilomet.
per Stunde; die Dampfspannung war zwischen
10 3/4 und 12 1/4 Atm., in einem Falle fiel sie auf 9 3/4 Atm. Die Maschine
gleitete an Stellen, welche wie z.B. im Tunnel, feucht und glatt waren.
Während der ganzen Fahrt herrschte Gegenwind, welcher auf einzelnen Strecken dem
Zuge stark entgegen blies. Auf der ganzen Fahrt war der Steuerungshebel nur zwei Drittel ausgelegt.
Eine weitere Reihe von Versuchen wurde mit dem Little
Wonder auf derselben Bahn, unter Leitung des Directors der Vendée'er Eisenbahn (in Frankreich)
durchgeführt.
Der Zug, aus 140 leeren Schiefer- und 7 geladenen Kohlenwagen
bestehend, war 101,600 Kilogr. schwer und hatte eine Länge von 403 Met.; die
größte Geschwindigkeit war 26,4 Kilomet., die durchschnittliche 20 Kilomet.
per Stunde. Bei der Rückfahrt wurde die
Geschwindigkeit bedeutend erhöht, die geringste war 40 Kilomet. und sie
erreichte auf einigen Stellen 48 Kilomet. per
Stunde.
Versuche am 14. und 15. Februar 1870
mit der Doppelbogie-Locomotive
„Progress“, construirt von Fairlie für gewöhnliche Spurweite
von 1,436 Met.
Diese Locomotive ist Eigenthum der Mid-Wales Eisenbahn und ist ganz
ähnlich gebaut wie das Little Wonder, nur mit
Dimensionen welche der geänderten Spurweite und dem stärkeren Oberbau
entsprechen. Auch der „Progress“ hat in zwei Bogie's 8 gekuppelte Räder mit vier Cylindern und dem doppelten
Mechanismus für die Dampfvertheilung und Umsteuerung.
Die Hauptdimensionen sind folgende:
Heizfläche des Feuerkastens
10 Quadratmeter
„
der Röhren
183
„
„
gesammte
193
„
Pferdekräfte
386
Cylinderdurchmesser
0,37 Meter
Kolbenhub
0,558 „
Durchmesser der Räder
1,36 „
steifer Radstand
1,5
„
Gewicht der Locomotive im Dienste
44706 Kilogr.
Belastung der Schienen per
Rad
5588 „
Kohlen- und Wasservorrath
6096 „
Am 14. Februar verließ der „Progress“ die Station Three Cocks der Mid-Wales
Bahn mit 42 geladenen Wagen und 50 Mann im Gesammtgewicht von 526,300
Kilogr. incl. Maschine, und mit einer Länge von 225 Met. incl. Maschine, mit
8 3/4 Atm. Dampfspannung.
Fairlie führte selbst die Maschine. Der Zug fuhr
leicht über die Steigung von 1 : 2215, passirte zwei Steigungen von 1 : 75,
die letztere 482 Met. lang; aber zwei- oder dreimal glitt die
Locomotive auf der Steigung von 1 : 75, von 683 Met. Länge im Contrabogen.
Nach dem Passiren dieser Steigung ohne Schwierigkeit und einer weiteren von 1 : 162
blieb der Zug auf einer Steigung von 1 : 90 von 422 Met. Länge (nur mehr 45
Met. vom Gipfel entfernt) stecken.
Der Dampf hatte nur noch 8 Atm. Spannung und das Wasser war bis auf den Boden
des Wasserstandzeigers gesunken. Fairlie,
unbekannt mit den Steigungsverhältnissen, mußte nun mit beiden Injectoren auf eine Länge von 603 Met.
speisen.
Die ganze Distanz von 10,4 Kilomet. war in 29 Minuten durchlaufen.
Es war starker Gegenwind mit Frost und die Schienen befanden sich in bestem
Zustande. Die Wagenlager waren auf gewöhnliche Art geschmiert. Die Maschine
war nach diesem Halt nicht im Stande den Zug fortzuschaffen, obwohl die
Dampfspannung indessen auf 10 1/4 Atm. gestiegen war.
Am 15. Februar fuhr der „Progress“ bei 9 1/2 Atm.
Dampfspannung von Three Cocks ab, mit einer Ladung von 42 Wagen und 30
Passagieren.
Der Zug war 229 Met. lang und das Totalgewicht war 483,000 Kilogrm.
Nach zurückgelegten 4,8 Kilomet. von Three Cocks zur nächsten Station in 13
Minuten, hatte die Maschine 7 3/4 Atm. Dampfspannung.
Mit 8 1/2 Atm. Dampfspannung fuhr sie ab und legte 6,4 Kilomet. bis Erwood in
20 1/2 Minuten zurück. Weitere 11,2 Kilomet. bis Builth erforderten 33 1/2
Minuten und der Dampf sank auf 6 3/4 Atm., da auf der letzten Strecke das
Feuer niedergebrannt und der Kessel voll Wasser gepumpt worden war.
Die Stelle an welcher sie den Tag vorher stecken geblieben war, passirte sie
mit 12,8 Kilomet. per Stunde und mit einer
Pressung von 9 1/2 Atm. im Kessel. An diesem Tage wurde die Locomotive durch
den gewöhnlichen Führer dirigirt.
Nachmittags fuhr der „Progress“ mit 13 geladenen und 2 Bremswagen bei 8 1/2
Atm. Pressung von Talybout ab.
Nach 4,8 Kilomet., von denen der größte Theil in 1 : 40 liegt, nahm die
Maschine in Talybout Wasser und fuhr von da mit 9 1/2 Atm. über eine
Steigung von 1 : 35 von 0,8 Kilomet. Länge.
Hierauf erstieg sie eine Steigung von 1 : 38 von 10,6 Kilomet. Länge und
passirte die Wasserscheide mit 8,1 Atm. Dampfspannung, lief durch den 600
Meter langen Tunnel mit einer Steigung von 1 : 68 in 2 Minuten 15 Secunden
und langte in Torpanteau an, immer mit derselben Spannung des Dampfes. Diese
Strecke enthält Curven von 241, 321 und 402 Met. Radius auf der Steigung von
1 : 38 und der Zug lief bisweilen durch Contracurven. An diesem Tage
schleifte die Maschine nicht ein einziges mal. Das Wetter war schön und
trocken, wie am Vortage, nur mit mehr Sonnenschein und weniger Wind.
Bei dieser letzten Probefahrt, welcher überdieß die Commission nicht
beiwohnte, erwähnt der Bericht (Engineering vom
25. Februar 1870) nicht die Entfernungen der einzelnen Stationen, und man
hat geringe Anhaltspunkte für die erreichten Geschwindigkeiten und somit
auch für die effectiv erzielte Leistung.
Nehmen wir jedoch die angegebene Geschwindigkeit bei der Fahrt durch den
Tunnel auf der Steigung von 1 : 68 mit dem Totaltraingewicht von 204,000
Kilogr. incl. Maschine an, so finden wir eine effective Leistung von 386
Pferdekräften. Vergleichen wir damit z.B. die Leistung der neuen
Brenner-Locomotiven der österr. Südbahn, mit 8 gekuppelten Rädern, so
finden wir daß dieselben eine geringere Leistungsfähigkeit, nämlich 364
Pferdekräfte, und ein geringeres aber ganz genügendes Adhäsionsgewicht
haben; dagegen entfällt bei der Fairlie'schen
Locomotive eine Schienenbelastung von 13,500 Kilogr. per Achse, bei den Brenner-Maschinen von nur 11,800 Kilogr.
Die Schienenbelastung ist mithin bei den Fairlie'schen Maschinen um 14 Proc. größer, während die
Leistungsfähigkeit nur um 6 Proc. jene der Brenner-Locomotiven
übersteigt.
In Bezug auf die Leistung ist also hier ein besonderer Vortheil der
Doppelbogie-Maschine nicht zu
constatiren.
Es fragt sich aber, ob es nicht wünschenswerth wäre die Leistung der
Locomotiven noch zu erhöhen?
Diese Frage ist leicht zu beantworten, oder vielmehr sie beantwortet sich von
selbst und zwar durch die Betrachtung, welche Zugkraft noch ausgeübt werden
darf mit Rücksicht auf den Bau der anderen Betriebsmittel.
Die Zugstangen der Wagen der europäischen Eisenbahnen haben durchschnittlich
einen Querschnitt von 0,001035 Quadratmeter (1 1/2 Quadratzoll) und somit
gestatten dieselben mit Rücksicht auf 2 1/2 fache Sicherheit eine
Inanspruchnahme von 7500 Kilogr. durch die Zugkraft.
Dieß wäre demnach die praktische Grenze, über welche hinaus Locomotiven zu
construiren nicht mehr rationell wäre. Diese Zugkraft ist aber reichlich bei
den erwähnten Brenner-Locomotiven vorhanden.
Um zu einer richtigen Anschauung über den Werth der
Doppelbogie-Locomotive zu gelangen, ist es nöthig sie mit einer
gewöhnlichen Gebirgslocomotive von großer Leistungsfähigkeit zu
vergleichen.
Welche Vortheile bietet dann die Doppelbogie-Maschine noch?
a) Unläugbar wegen ihrer langen Basis einen ruhigeren, sanfteren Gang, in Folge dessen
eine geringere Abnutzung der Schienen und
Radreifen etc.
b) Die Zugkraft ist
größer, sie wirkt in Curven nach einer Linie welche innerhalb der
Geleisachse liegt, sie wirkt mithin den aus der Centrifugalkraft
resultirenden Reibungswiderständen und Abnutzungen entgegen.
c) Ferner macht sie als Tendermaschine die Drehscheiben entbehrlich, da sie vor- und
rückwärts fahren kann, ohne gewendet zu werden.
d) Als Tendermaschine mit lauter gekuppelten
Achsen führt sie auch kein todtes Gewicht mit.
Dagegen hat sie auch manche schwer in's Gewicht
fallende Nachtheile:
1) Die größeren Anschaffungskosten; da alle Organe
einer Locomotive in zweifacher Anzahl vorhanden sind und der Preis einer
Locomotive in directem Verhältniß zum Gewichte wächst, so wird sie theurer
seyn als eine Locomotive mit derselben Leistungsfähigkeit und separatem
Tender, von dem 1 Ctr. nur 25 fl. kostet, gegenüber 45 fl. als Centnerpreis
der Locomotive.
2) Die größeren Reparatur- und Erhaltungskosten, indem bei einer Fairlie-Maschine factisch zwei Locomotiven vorhanden sind, welche offenbar
viel mehr Erhaltungskosten verursachen als eine
von derselben Stärke.
3) Größerer Kohlenverbrauch, da es theoretisch
feststeht und durch lange Praxis erhärtet ist, daß in Folge größerer
Abkühlung, größerer schädlicher Räume etc. der Brennstoffverbrauch bei zwei
Dampfmaschinen größer ist als bei einer einzigen von der Leistungsfähigkeit
der beiden anderen.
4) Der verhältnißmäßig zu geringe Raum für Wasser und
Kohle, wovon zahlreichere
Wasserstationen und ein langsamerer
Betrieb die nothwendigen Folgen sind.
5) Geringere Sicherheit des Betriebes, so weit sie
von der Haltbarkeit der Zugstangen und Kuppelungen abhängig ist. Wenn
nämlich statt einer Doppelbogie-Locomotive von 400 Pferdekräften,
zwei Locomotiven von je 200 Pferdekräften vorhanden und nöthig wären, um
einen Train von einem gewissen Gewichte mit einer bestimmten Geschwindigkeit
über eine starke Steigung zu befördern, so würde man mit Vortheil eine Maschine vorspannen und eine hinten
anhängen, und das Reißen einer Zugvorrichtung wäre dadurch
ungefährlich, während bei nur einer Maschine an
der Spitze des Zuges die gefährlichsten Folgen eintreten könnten.
6) Wechselnde Adhäsion. Es kann vorkommen, daß zu
Ende einer längeren Strecke eine starke Steigung sich befindet, zu deren
Befahrung mit einem gewissen Train das volle Adhäsionsgewicht vorhanden seyn
muß; indeß ist vielleicht auf der vorhergehenden Strecke alles Wasser und
aller Brennstoff verbraucht worden, und es hat sich somit das
Adhäsionsgewicht um 100–125 Ctr. vermindert und ist nicht mehr
ausreichend.
7) Bei bestehenden Bahnen müßten im Falle der Verwendung von Fairlie-Maschinen die Reparaturwerkstätten
wahrscheinlich umgebaut werden, da man in diese meist mittelst eines
Systemes von kleineren Drehscheiben oder Schiebebühnen gelangt, welche den
langen Doppelbogie-Maschinen nicht hinlänglichen Raum zur Bewegung
bieten würden.
Werden die Vortheile und Nachtheile der
Doppelbogie-Locomotive gegen einander verglichen und abgewogen,
so kommen wir zu dem Schlusse, daß dieselbe beinahe noch ebenso weit von
dem Ideal einer Gebirgslocomotive entfernt ist, als es vor 19 Jahren die Locomotive „Seraing“
war, und demselben sich noch lange nicht so nähert, als es Heinrich
Simon zu Manchester in seiner mehr sanguinisch als sachgemäß gehaltenen
Brochüre vermeint.
Als ein solches Ideal könnten wir nur eine Doppelbogie-Locomotive
bezeichnen, welche statt der von J. Cockerill,
Thouvenot und Fairlie angewandten vier Cylinder deren bloß zwei besitzt, und eine
solche wurde von August Behne, Maschinenfabrikant
in Harburg, construirt, ohne jedoch bisher zur Ausführung oder auch nur, so
viel mir bekannt, in die Oeffentlichkeit zu gelangen.
Behne ist zugleich der Erfinder des
Locomotiv-Systemes Behne-Kohl, welches im Norden Deutschlands durch
zahlreiche Exemplare vertreten ist und sich durch sehr bedeutende
Rostflächen wie eine sehr gute Federhangung auszeichnet.
II. Fairlie's Dampf-Fahrzeuge für
Alpenbahnen.
Von größerem Interesse und vielleicht auch von größerer Tragweite – wir sagen
„vielleicht,“ weil uns für ein endgültiges Urtheil manche
Anhaltspunkte fehlen – dürfte ein Vorschlag Fairlie's für den Betrieb von Alpenbahnen seyn mit
Steigungen bis zu 1 : 12 und mit sehr kleinen Krümmungshalbmessern, wie sie etwa die
Fell'sche Mont-Cenis Bahn hat.
Fairlie braucht dazu nur eine gewöhnliche Eisenbahn ohne
Mittelschiene oder sonstige Complicationen und denkt sich Motor, Tender und Wagen
zum Transport der Passagiere und der Güter in einem
Fahrzeuge so vereinigt, daß alles vorhandene Gewicht, somit auch das der Reisenden
und der Frachten, also „der zahlenden
Last,“ für die Adhäsion nutzbar gemacht wird. Dieses Fahrzeug
besteht aus 2 Bogie's, jede mit 2 Cylindern und 6
gekuppelten Rädern. Der Kessel gleicht dem der gewöhnlichen Locomotiven und ruht auf
einer Bogie, der Kohlenraum befindet sich neben dem
Feuerkasten und der Raum für Gepäck und Frachten auf dem cylindrischen Theile des
Kessels.
Der Wagen für die Reisenden hat zwei Etagen, wird von der anderen Bogie getragen und unter demselben befindet sich der
Wasserbehälter zum Speisen der Maschine. Die Kuppelung der beiden Bogie's geschieht scharnierartig durch einen Bolzen vor
der Feuerkiste, ähnlich wie bei den Engerth'schen
Maschinen, nur mit dem Unterschiede daß der Kuppelungsbolzen in einem segmentförmig
gebogenen Schlitz geführt wird, der seinen Mittelpunkt im Centrum der vorderen Bogie, des vorderen Drehgestelles hat, und andererseits
durch an der Feuerkiste befestigte Kloben festgehalten ist.
In der unteren Etage des Wagens ist Raum für 44, in der oberen für 48 Passagiere,
somit für 92 Personen und für deren Gepäck.
Fairlie projectirt folgende Dimensionen:
Cylinderdurchmesser
192 Millimet.
Kolbenhub
406 „
steifer Radstand
1,970 Met.
Entfernung der Bogie's von Mitte
zu Mitte
6,17 „
Raddurchmesser
760 Millimet.
Durchmesser des Kessels
1,04 Met.
Länge des Kessels
3,35 „
totale Breite
3,05 „
Kubikinhalt des Güterraumes
17,6 Kubikmet.
„ „
Gepäckraumes
2,5
„
„ „
Kohlenraumes
1,4
„
„ „
Wasserraumes
3,7
„
Die Gewichte würden sich so vertheilen:
Locomotive, Tender und Wagen
35,000 Kilogr.
Wasser
3750 „
Kohlen
1250 „
––––––––––
40000 Kilogr.
Zahlende Last:
Passagiere
6500 Kilogr.
Gepäck
2000 „
Güter
15000 „
–––––––––––
23500 Kilogr.
Das ist Belastung per Rad: 5335 Kilogr.
Diese Last würde mit etwa 1 Meile Geschwindigkeit per
Stunde über eine Steigung von 1 : 12 geschafft werden können. Nimmt man an, daß die
Eilzüge zwischen Wien und Brünn selbst im Sommer selten so viele Passagiere führen,
so muß die vorgeschlagene Construction Fairlie's als eines Versuches vollkommen würdig erklärt werden.
Für den Weltverkehr würde dieß jedoch nicht ausreichen, aber immerhin wäre sie dem
Fell'schen System, welches bei seinem Erscheinen mit
so ausschweifenden Hoffnungen begrüßt wurde, die sich leider nicht verwirklichten,
wegen ihrer Einfachheit und ihres auf bekannter und bewährter Basis beruhenden
Principes weit vorzuziehen.
Doch wünschten wir auch hier nur zwei Cylinder, statt der projectirten vier,
natürlich unter Beibehaltung der Bogie's.
III. Fairlie's Dampfomnibus für
Vicinal- und Straßenbahnen.
Auf dem Continent werden alle Straßenbahnen ausschließlich und selbst viele
Vicinalbahnen noch theilweise mit Pferden betrieben. In England und in dessen
Colonien scheint sich in dieser Hinsicht schon ein völliger Umschwung vorzubereiten.
Schon dampft in den Straßen von EdinburghIllustrated London News, März 1870, S. 210. ein Wagenzug, von einer Thompson'schen
StraßenlocomotiveBeschrieben im polytechn. Journal Bd. CXC
S. 177. gezogen, mehrmals des Tages hin und her, befördert Frachtgüter mehrere
Meilen weit über Land, ohne alle Geleise oder vorbereitete Bahn auf der gewöhnlichen
Fahrstraße, den Krümmungen und Steigungen derselben anstandslos folgend; schon
werden in Ceylon durch denselben Motor – dessen mit Gummibandagen versehene
Räder man treffend mit Elephantenfüßen vergleicht – täglich große Lasten
Kaffee aus dem Binnenlande zur See geschleppt, und vor Kurzem hatten die Londoner
Gelegenheit einen neuen Triumph des modernen Maschinenbaues, einen
„Dampfomnibus“ zu sehen,Nach der citirten Brochüre von Heinrich Simon in
Manchester. der vorläufig allerdings auf einer provisorischen
Bahn in einem Kohlgarten zu Hatcham bei London, seine Probeleistung
ablegte, indem er Curven von 15,24 Meter Radius mit der größten Leichtigkeit und mit
einer Geschwindigkeit von 32 Kilomet. per Stunde
durchfuhr, wobei alle Bewegungen vollkommen sanft und sicher waren.
Dieser, ebenfalls von Fairlie construirte Dampfomnibus
faßt 66 Passagiere und besteht aus einem einzigen Fahrzeuge von bedeutender Länge,
dessen äußerste Enden auf zwei vierräderigen Bogie's
ruhen.
Die vordere Bogie trägt den Motor. Ein aufrechtstehender
Field'scher Kessel liefert den Dampf für 2 innen
liegende Cylinder von 203 Millimet. Durchmesser und 305 Millimet. Hub, deren Kolben
die Kraft auf 4 gekuppelte Räder übertragen. Die Kohlen sind auf der Plattform, das
Wasser unter dem Fußboden des eigentlichen Wagens untergebracht. Die Verbindung
beider Gestelle zu einem Ganzen ist höchst sinnreich. Der Traglahmen des Wagens
endet nämlich in einer kreisrunden Schlinge, welche am Boden der Plattform den
Kessel umfaßt und sich so um dessen Mittelpunkt drehen kann.
Will man den Wagen von der Maschine trennen, so öffnet man die Schlinge und läßt das
betreffende Ende auf kleinere Reserveräder nieder auf die Schienen – er kann
dann weggeschoben werden und die Maschine ist für sich verwendbar.
Das Gewicht eines solchen Omnibus, mit Wasser und Kohlen für 64 Kilomet. soll 14000
Kilogrm. betragen, wovon 8000 Kilogrm. auf die Adhäsion kommen. Dieser Omnibus
könnte allenfalls noch Steigungen von 1 : 40 befahren.
Ein Maschinist und ein Billetconducteur dürften als Bemannung genügen. Stationen
könnte man entbehren, und bei hinreichend starkem Kessel könnte man noch ein oder
mehrere Fahrzeuge anhängen.