Titel: | Ueber Verbundlocomotiven. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 287, Jahrgang 1893, S. 25 |
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Ueber Verbundlocomotiven.
Von Fr. Freytag in
Chemnitz.
Mit Abbildungen.
Ueber Verbundlocomotiven.
Die Anzahl der im Betriebe und im Bau begriffenen Verbundlocomotiven nach der Bauart
von Worsdell und Borries,
welche bekanntlich vor ungefähr 12 Jahren die Bestrebungen Mallet's (1891 282 * 27), zweicylindrige
Locomotiven mit Verbundwirkung herzustellen, wieder aufnahmen, hat in neuerer Zeit
ganz erheblich zugenommen und betrug nach dem Organ für die
Fortschritte des Eisenbahmvesens, 1892 S. 19, am 1. November 1891
annähernd:
in
Deutschland
520
„
Oesterreich-Ungarn
10
„
England und daselbst für auswärts gebaut
611
„
Italien
2
„
Russland
155
„
der Schweiz
28
„
Belgien
2
„
Nordamerika
30
––––––––––
zusammen
1358
was gegenüber der zu derselben Zeit im Vorjahre festgestellten
Anzahl einer Zunahme von 324 derartigen Locomotiven entspricht. Namentlich in
Russland hat die Einführung der Verbundlocomotive wesentliche Fortschritte gemacht,
indem deren Anzahl hier im Laufe eines Jahres von 32 auf 155 angewachsen ist, auch
in Nordamerika ist die Verbundlocomotive in den letzten Jahren zu einer grösseren
Verbreitung gelangt.
In dem Nachstehenden soll über neuere Constructionen und Leistungen von
Verbundlocomotiven berichtet werden, deren Vortheile nach v.
Borries in Hannover immer augenscheinlicher werden, so dass ihre allgemeine
Einführung nur noch eine Frage der Ueberwindung theoretischer Bedenken oder
persönlicher Anschauungen sein dürfte.
Besondere Beachtung verdient zunächst die von der Baldwin'schen Locomotivfabrik in Philadelphia nach dem System Vauclain für alle Arten von Dienst erbaute
Verbundlocomotive mit vier Cylindern, mit welcher nach Mittheilungen in dem Journal of the Franklin Institute vom Juli 1891 S. 5
auf Probefahrten zwischen Philadelphia und Washington eine bedeutende
Kohlenersparniss und Steigerung der Leistungsfähigkeit im Vergleich mit einer
gewöhnlichen Locomotive erzielt wurde.
Revue universelle des Mines 1891 bringt S. 330
ausführlichere Mittheilungen über diese Fahrten; danach waren beide
Versuchslocomotiven mit Ausnahme der Cylinder von vollständig gleicher Bauart und
zeigten nachstehende Gewichte bezieh. Hauptabmessungen:
Dienstgewicht der Locomotive
47850
k
Adhäsionsgewicht der „
32600
k
Leergewicht des Tenders
13400
k
Rostfläche
2,37
qm
Totale Heizfläche
140,00
qm
Durchmesser der Hochdruckcylinder (gewöhnliche
Locomotive)
480
mm
Durchmesser der
Hochdruckcylinder (Verbundlocomotive)
305
mm
Durchmesser der
Niederdruckcylinder (Verbundlocomotive)
510
mm
Kolbenhub (beide Locomotiven)
610
mm
Die Entfernung von Philadelphia nach Washington beträgt 215 km, die durchlaufene
Strecke demnach (Hin- und Rückfahrt) 430 km; dieselbe wurde bis Canton mit einem aus
vier Pullman-Wagen bestehenden Zug und mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit
von 77 km in der Stunde bei viermaligem Anhalten zurückgelegt. Auf der Fahrt von
Canton nach Washington und zurück bestand der Zug nur noch aus drei besetzten
Pullman-Wagen, wodurch sich sein anfängliches Gewicht inclusive Locomotive und
Tender von 215 t auf 185 t verminderte.
Verschiedene derartige Versuchsfahrten lieferten im Mittel die folgenden
Ergebnisse:
Verbund-locomotive
Gewöhn-licheLocomotive
Kohlenverbrauch (inclusive Anfeue- rung
u.s.w.) k
6250
7420
Verdampftes Wasser k
38310
39900
Dampfgewicht auf 1 k Kohle k
6,14
5,58
Mittlere Kesselspannung at
9,9
8,6
„ indicirte Leistung
638
655
Die Verbundlocomotive verbrauchte hiernach um 15,7 Proc. weniger an Kohle als die
gewöhnliche Locomotive; die während der Fahrt an den Cylindern beider Maschinen
abgenommenen Drucklinien liessen erkennen, dass ein Abschneiden des Einströmdampfes
bei der ersteren mit 55/100, bei der letzteren mit 39/100 des Kolbenhubes erfolgte.
Als Hauptgrund für die Einführung der viercylindrigen Locomotive, System Vauclain, wird angeführt, dass es nicht möglich sei,
bei zwei Cylindern den Niederdruckkolben genügend gross herzustellen, doch hat es
den Anschein, als wenn hauptsächlich das Verlangen nach einer eigenartigen Bauart
zur Construction derselben Veranlassung gegeben habe.
Die zwei zusammengegossenen, gleichgerichteten Cylinder einer jeden Maschinenseite
liegen bei dieser Locomotive, wie Fig. 1 erkennen lässt,
senkrecht über einander, und zwar findet sich der Hochdruckcylinder sowohl über als
auch unter dem Niederdruckcylinder liegend angeordnet.
Zur Regelung der Dampfvertheilung für je zwei zusammengehörige Cylinder in der in
Fig. 2 durch Pfeile
angedeuteten Weise dient ein mehrfach durchbrochener Kolbenschieber, aus einem mit
zwei inneren Kolben versehenen Mittelstück, sowie zwei äusseren, durch angegossene
Rippen mit dem letzteren verbundenen Kolben bestehend, welche in je zwei Nuthen
federnde Dichtungsringe tragen.
Damit beim Anfahren auch die Niederdruckcylinder frischen Dampf erhalten, sind
die beiden entgegengesetzten Enden jedes Hochdruckcylinders durch eine Dampfleitung
mit einander in Verbindung gebracht, in welche Hähne eingeschaltet sind, die vom
Führerstande aus geöffnet und geschlossen werden können. Im ersteren Falle – beim
Anfahren der Maschine – tritt frischer Kesseldampf von dem einen Ende des
Hochdruckcylinders nach dem anderen Ende desselben und strömt von hier in den
Niederdruckcylinder, ehe die Kolbenbewegung überhaupt beginnt; hat die Maschine ihre
normale Geschwindigkeit erreicht, so werden die Hähne wieder geschlossen. Diese
Anlassvorrichtung wirkt allerdings nicht selbsthätig, erscheint jedoch ihrer
Einfachheit und leichten Regulirung wegen sehr zweckmässig. Das Aeussere der
Locomotive entspricht im Uebrigen dem Aussehen einer gewöhnlichen dreiachsigen
Locomotive mit vorderem, zweiachsigem Drehgestell.
Textabbildung Bd. 287, S. 26Viercylindrige Locomotive nach System Vauclain. In dem Journal of the Franklin Institute sind
noch eine Anzahl von Drucklinien zur Anschauung gebracht, welche bei anderen
Probefahrten an den Cylindern einer Vauclain-Verbundlocomotive abgenommen wurden und
ebenfalls gute Dampfausnutzungen zeigen. Bei diesen Fahrten, welche auf den
Pennsylvania, Philadelphia und Reading Railroads stattfanden, zeigte sich, dass das
Ausstossen des Exhaustdampfes mit nur geringer Heftigkeit erfolgte und dennoch einen
für das Brennmaterial genügenden Zug lieferte; Kohlen- und Aschentheilchen fanden
sich nur in geringer Menge in der Rauchkammer angesammelt und ein Funkenauswerfen
aus dem Schornsteine war nicht bemerkbar.
Nach Engineering News vom 20. Februar 1892 S. 184 sind
zur Zeit von der Baldwin'schen Locomotivfabrik 103
Vauclain-Verbundmaschinen für Amerika und ausländische Bahnen erbaut worden und 51
derartige Locomotiven noch im Bau begriffen; von den 52 Locomotiven für ausländische
Bahnen hat Brasilien allein 49 Stück erhalten und es sind hier auf der Central of
Brazil Railway (früher Dom Pedro Segundo Railway) sowohl für Expresszüge mit
bedeutenden Geschwindigkeiten, wie auch für schwere Güterzüge Vauclain-Locomotiven
zur Verwendung gekommen, welche in beiden Fällen günstige Leistungen ergeben
haben.
Die letztgenannte Zeitschrift theilt weiter mit, dass sich mit der
Vauclain-Locomotive nach Angabe der Baldwin'schen
Locomotivfabrik je nach Art des Dienstes, den dieselbe zu verrichten hat, eine
durchschnittliche Brennmaterialersparniss von 20 bis 35 Proc. und ein
Minderverbrauch an Wasser von ungefähr 20 Proc. gegenüber einer dieselbe Leistung
verrichtenden gewöhnlichen Locomotive erreichen lässt; unter besonders günstigen
Umständen soll sich nach den gemachten Beobachtungen sogar eine
Brennmaterialersparniss von 35 bis 40 Proc. herausstellen, von welchem Betrage
ungefähr 20 Proc. auf die geringere Menge Wasser kommen, welche zu verdampfen ist,
während 15 bis 20 Proc. der besseren Wirkung des Kessels in Folge günstigerer
Auspuffverhältnisse zuzuschreiben sind.
Unter den in letzterer Zeit der Baldwin'schen
Locomotivfabrik in Auftrag gegebenen Vauclain-Locomotiven befinden sich vier mit je
zehn Treibrädern und einem zweiräderigen Vordergestell, zum Schieben der Züge auf
der Susquehama Division der New York, Lake Erie und Western R. R. bestimmt, und eine
zehnräderige Personenzugmaschine mit drei Kuppelachsen und einem zweiachsigen
beweglichen Vordergestell, welche einer Commission der American Master Mechanics
Association zu Versuchszwecken dienen soll; ausserdem sind 20 Tenderlocomotiven,
System Vauclain, für die Chicago und South Side
Elevated Railway (Hochbahn) im Bau begriffen.
Die Hauptconstructionsverhältnisse dieser drei Maschinentypen sind die auf S. 27
folgenden.
Eine andere Verbundlocomotive mit ebenfalls vier Cylindern, einem Hoch- und
Niederdruckcylinder auf jeder Maschinenseite, welche ähnlich wie bei der 1892 284 106 beschriebenen Verbund-Woolf-Eilzuglocomotive der
ungarischen Staatsbahnen hinter einander liegen, beschreibt Industries vom 18. December 1891.
Zur Regelung der Dampfvertheilung für jede Maschinenseite dient ebenfalls ein
einziger Kolbenschieber, der sich in einem über den beiden Cylindern liegenden
Gehäuse bewegt; als Erfinder dieser Anordnung wird der Ingenieur der
Reparaturwerkstätte der Pennsylvania Railroad in Hoboken, N. Y., Mr. Hobart Canfield, bezeichnet. Der Exhaustdampf des
Hochdruckcylinders geht wie bei der Vauclain-Locomotive durch den Schieber in den
Niederdruckcylinder – ein Zwischenbehälter ist demnach auch hier nicht vorhanden.
Die Maschine arbeitet mit einer Joy-Steuerung.
Nach den Angaben des Maschinendirectors der London and North-Western Railway Company,
Mr. F. W. Webb, wurde die zur Beförderung schwerer
Personenzüge zwischen London und Carlisle dienende, achträderige Verbundlocomotive
„Greater Britain“ entworfen und erbaut.
Die Locomotive besitzt nach Mittheilungen in Engineer
12räderig
10räderig
Tendermaschine
Niederdruckcylinder
mm
406 × 711
356 × 610
229 × 406
Hochdruckcylinder
mm
686 × 711
610 × 610
381 × 406
Durchmesser der Treibräder
m
1,270
1,830
1,067
„ „ Gestellräder
m
0,762
0,845
0,660
„ des Kessels
m
1,930
1,575
1,219
Grösse der Feuerbüchse
m
3,392 × 2,492
3,050 × 0,864
1,688 × 1,098
Rohre, Material
Eisen
Eisen
Eisen
„ Anzahl
354
270
167
„ äusserer Durchmesser
mm
51
51
44,5
„ Länge
mm
3664
4267
1676
Kesselspannung
at
14,06
12,65
14,06
Rostfläche
qm
8,361
2,638
1,858
Heizfläche in den Röhren
qm
205,197
182,604
45,010
„ „ der Feuerbüchse
qm
16,954
15,765
6,503
„ „ „ Verbrennungskammer
qm
4,812
–
–
„ total
qm
226,963
198,369
51,513
Radstand der Treibräder
m
5,470
3,810
1,524
„ des Truckgestelles
m
–
2,057
1,422
„ total
m
8,305
7,467
4,978
Gewicht auf Treibräder
t
77,112
44,748
18,144
„ „ Trunkgestell
t
10,433
15,717
7,258
„ total
t
87,545
60,465
25,402
Wassergewicht
t
20,448
16,358
3,408
Kohlengewicht
t
10,000
6,000
2,000
bezieh. Industries, beide
vom 20. November 1891, drei Cylinder, einen innenliegenden Niederdruckcylinder,
dessen Kolben auf die gekröpfte Niederdruckachse arbeitet, und zwei aussenliegende
Hochdruckcylinder, deren Kolbenbewegungen auf die Hochdruckachse übertragen werden;
ausser diesen beiden, vor der Feuerbüchse gelegenen Treibachsen sind noch vorn und
hinten je eine Laufachse vorgesehen, von denen die erstere behufs seitlicher
Verschiebung sich in radial einstellbaren Achsbüchsen bewegt, welche durch Flach
federn in ihre normale Lage zurückgebracht werden (System Webb).
Zur Steuerung der Hochdruckcylinder dienen gewöhnliche Stephenson'sche Coulissen mit offenen Stangen, während die Steuerung des
Niederdruckcylinders in ähnlicher Weise wie bei älteren Schiffsmaschinen durch ein
frei bewegliches Excenter erfolgt.
Die Abmessungen der Locomotive, sowie Angaben über Versuchsfahrten sind aus
Nachstehendem ersichtlich:
Cylinder und
Steuerung.
Hochdruckcylinder, Durchmesser
381
mm
Kolbenhub
610
„
Höhe der Kanalöffnungen
280
„
Breite der Einströmöffnungen
38
„
„ „ Ausströmöffnungen
127
„
Grösster Hub der Kolbenschieber
102
„
Ueberdeckung der Schieber
23,8
„
Voreilung
4,76
„
Zwischen den Mitten beider Cylinder
1981
„
Niederdruckcylinder, Durchmesser
762
„
Kolbenhub
610
„
Höhe der Kanalöffnungen
508
„
Breite der Einströmöffnungen
70
„
„ „ Ausströmöffnungen
133,3
„
Grösster Hub der Kolbenschieber
140
„
Ueberdeckung der Schieber
30
„
Voreilung
7,9
„
Länge der Hochdruckpleuelstangen
2515
„
Durchmesser der Kurbelzapfen (Hochdruck)
102
„
Länge „ „
127
„
Länge der Niederdruckpleuelstange
1905
„
Durchmesser der Kurbelzapfen (Niederdruck)
197
„
Länge „ „
140
„
Rahmen.
Stärke
25,4
„
Zwischen den Rahmen
1220
„
Länge des Maschinengestelles zwischen
Buffer- platten
9887
„
Breite über den Fussplatten
2311
„
Räder,
Achsen und Federn.
Durchmesser der Laufräder mit 76 mm
breiten Bandagen
1257
mm
Durchmesser der Treibräder mit 76 mm
breiten Bandagen
2160
„
Entfernung zwischen vorderen Lauf- und
Nieder- drucktreibrädern
2565
„
Entfernung zwischen Niederdruck- und
Hoch- drucktreibrädern
2515
„
Entfernung zwischen Hochdrucktreibrädern und hinteren
Laufrädern
2134
„
Totaler Radstand
7214
„
Vordere (bewegliche) und hintere (feste) Laufachse.
Durchmesser in der Mitte
152
„
„ „ den Lagern
159
„
„ „ „ Radnaben
190
„
Länge der Lager
305
„
Mitten „ „
1080
„
Länge der Tragfedern 812
bezieh.
762
„
Anzahl der Blätter
16
„
Abmessungen der Blätter 114 × 9,5
bezieh.
15,8
„
Niederdruckkurbelachse.
Durchmesser in den Lagern
184
„
„ „ „ Radnaben
216
„
Länge der Lager
343
„
Mitten „ „
978
„
Hochdrucktreibachse.
Durchmesser in der Mitte
165
„
„ „ den Lagern
184
„
„ „ „ Radnaben
216
„
Länge der Lager
343
„
Mitten „ „
1022
„
Das Gewicht des Kessels u.s.w. wird auf die Nieder- und Hochdruckachse mittels
Spiralfedern (zwei für jeden Achsschenkel) übertragen; letztere bestehen aus je
einer äusseren linksgängigen Spiralfeder. aus Stahl von quadratischem Querschnitt
(24 mm) und 127 mm äusserem Durchmesser, sowie einer inneren rechtsgängigen Feder
von 76 mm äusserem Durchmesser.
Kessel.
Länge des cylindrischen Kessels
5640
mm
„ „ Feuerbüchsmantels
2082
„
Mittlerer Kesseldurchmesser
1295
„
Grösste Tiefe des Feuerbüchsmantels
unter Kesselmitte
1562
„
Stärke der Kesselbleche, Feuerbüchsmantel- bleche,
Kupferbüchsbleche
12,7
„
Stärke der Feuerbüchsrohrwand (Kupfer)
25,4
„
„ „ Rauchkammerrohrwand (Stahl)
19,0
„
„ „ Rohrwände der Verbrennungskam- mer
(Stahl)
19,0
„
Stärke des Aussenbleches der
Verbrennungs- kammer
12,7
„
Anzahl der Rohre zwischen Feuerbüchse
und Verbrennungskammer (Kupfer)
156
mm
Anzahl der Rohre zwischen Verbrennungs-
und Rauchkammer (Messing)
156
„
Aeusserer Rohrdurchmesser
54
„
Länge zwischen Feuerbüchs- und
Verbrennungs- kammerrohrwand
1550
„
Länge zwischen Verbrennungskammerrohrwänden
825
„
„ „ Verbrennungskammer- und
Rauch- kammerrohrwand
3074
„
Durchmesser des Schornsteines (unten)
406
„
Höhe der Kesselmitte über Schienenoberkante
2400
„
Heizfläche.
Feuerbüchse
10,204
qm
Verbrennungskammer
3,632
„
Rohre (vorn)
79,244
„
„ (hinten)
46,800
„
––––––––––––
„ total
139,880
qm
Rostfläche
1,905
„
Verhältniss der Rostfläche zur Heizfläche
1 : 73,4
Dampfspannung
12,3
at.
Das Dienstgewicht der Locomotive beträgt 52,934 t; hiervon kommen auf
die
vordere Laufachse
13,005 t
„
Niederdrucktreibachse
15,748 t
„
Hochdrucktreibachse
15,748 t
„
hintere Laufachse
8,433 t.
Versuchsfahrt am 4. November 1891 von Crewe nach Euston.
Gewicht des aus 25 sechsräderigen leeren Wagen
zusammengesetzten Trains
310,362 t
Gewicht des Tenders
25,400 t
Verbrauchte Kohle für 1 km
9,583 k
Verbrauchte Kohle incl. 508 k zum An- feuern und
Dampfhalten vor der Ab- fahrt für die einfache Fahrt von
Crewe nach Euston für 1 km
11,59 k
Bei doppelter Fahrt von Crewe nach Euston und zurück
würden sich die obigen 508 k auf beide Fahrten vertheilen,
demnach Kohlenverbrauch für 1 km
10,57 k
Kohlenverbrauch für 1 km und 1 t des Trains bei 9,583
k für 1 km
30,877 g
Kohlenverbrauch für 1 km und 1 t des Trains bei 10,57
k für 1 km
34,057 g
Kohlenverbrauch für 1 km und 1 t des Trains bei 11,59
k für 1 km
37,343 g
Verdampftes Wasser
26,787 cbm
Verhältniss des Gewichtes von Maschine und Tender zum
Traingewicht
1 : 3,96
Zeitdauer der Fahrt zwischen Crewe und Euston incl.
21 Min. Aufenthalt in Rugby
4 Std. 2 Min.
Mittlere Geschwindigkeit zwischen Crewe und Rugby für
1 Stunde
66,27 km
Mittlere Geschwindigkeit zwischen Rugby und Euston
für 1 Stunde
71,76 km
Totale Länge des Trains:
Wagen
268,40 m
Maschine und Tender
16,47 m
–––––––––––
Total
284,87 m.
Eine mit dreifacher Expansion des Kesseldampfes arbeitende Locomotive, deren drei
Cylinder in ähnlicher Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Locomotive
angeordnet sind, mag hier ebenfalls Erwähnung finden; dieselbe ist nach den Plänen
des Ingenieurs der North-Western Railway Company von Belouchistan erbaut worden. Hoch- und Mitteldruckcylinder liegen
ausserhalb der Rahmenbleche, wie bei einer gewöhnlichen Locomotive und sind
doppeltwirkend, während der innerhalb des Rahmens liegende Niederdruckcylinder nur
einfachwirkend ist, was wegen der hierdurch geschaffenen ungleichen Zugkräfte nicht
gerade als vortheilhaft bezeichnet werden kann.
Der Kessel besteht nicht, wie dies sonst der Fall ist, aus einem einzigen Cylinder, sondern setzt sich, wie die Industries vom 26. Februar 1892 S. 193 entnommene
Abbildung (Fig. 3) erkennen lässt, aus drei, in Form
eines Dreiecks liegenden, parallelen Cylindern von verhältnissmässig kleinen
Durchmessern zusammen; jeder der beiden unteren Cylinder enthält 52, der obere
dagegen nur 26 Rohre. Diese eigenthümliche Anordnung ist vermuthlich aus dem Grunde
geschaffen worden, um den Kessel wegen der rotirenden Niederdruckkurbel möglichst
niedrig legen zu können.
Textabbildung Bd. 287, S. 28Fig. 3.Locomotive der Belouchistan-Bahn. Die Locomotive besitzt zwei Treibachsen mit Rädern von 2172 mm
Durchmesser, zwischen denen die Feuerbüchse liegt, und eine vordere Laufachse, deren
Räder 1295 mm im Durchmesser haben. Weitere Hauptabmessungen der Locomotive sind die
folgenden:
Feuerbüchse.
Länge des Rostes
1575
mm
Breite „ „
1250
„
Fläche „ „
1,672
qm
Kessel.
Innerer Durchmesser des grossen Rohres (oben)
610
mm
Innerer Durchmesser der kleineren
Rohre (unten)
534
„
Totale Anzahl der Heizrohre
130
Aeusserer Durchmesser der Heizrohre
45
„
Cylinder
u.s.w.
Durchmesser des Hochdruckcylinders
356
„
„ „ Mitteldruckcylinders
508
„
„ „ Niederdruckcylinders
711
„
Kolbenhub
660
„
Länge der Pleuelstangen
1975
„
Rahmen
u.s.w.
Entfernung zwischen den Rahmen
1480
„
„ „ „ Bandagen
1600
„
Höhe der Buffer von Schienenoberkante
1067
„
Von Mitte zu Mitte Buffer
1950
„
Totaler Radstand
4928
„
Wir brachten schon 1891 282 * 28 eine kurze Mittheilung
über eine Doppelverbundtenderlocomotive, System Meyer,
der sächsischen Staatsbahnen, welche in der Sächsischen
Maschinenfabrik zu Chemnitz erbaut wurde, und können heute weitere Angaben
über diese Locomotive folgen lassen, deren Curvenbeweglichkeit und grosse
Leistungsfähigkeit dadurch erreicht sind, dass zwei drehbare Gestelle mit je einer
vollständigen Dampfmaschine den für beide Maschinensysteme gemeinschaftlichen Kessel
tragen; hierbei ist der letztere fest mit dem einen Untergestell verbunden, an welches sich das
zweite, nur zur Unterstützung des Kessels dienende Gestell drehbar anschliesst.
Jedes Gestell hat zwei gekuppelte Achsen, und die zu demselben gehörige Dampfmaschine
wird in ähnlicher Weise wie bei der 1892 284 109
beschriebenen Doppelverbundlocomotive für den Bergdienst der St. Gotthardbahn durch
die an dem mit dem Kessel fest verbundenen Gestelle sitzenden Hochdruckcylinder und
die an dem drehbaren Gestelle befestigten Niederdruckcylinder gebildet.
Hauptconstructionsverhältnisse dieser Locomotive sind:
Durchmesser des Hochdruckcylinders
d
= 300
mm
„ „ Niederdruckcylinders
d
1
= 460
„
Kolbenhub
l
= 533
„
Durchmesser der Treibräder
D
= 1100
„
Dampfspannung
p = 12
at
Heizfläche der Feuerbüchse
5,5
qm
Totale Heizfläche
86,4
„
Rostfläche
1,37
„
Zugkraft
=2\,\frac{0,005\,d^2l\,p}{D}
5233
k
Heizfläche für 1 t der Zugkraft
16,5
qm
Inhalt der Wasserbehälter
4,5
cbm
„ „ Kohlenbehälter
1,9
t
Grösstes Dienstgewicht
51,0
t
Mittleres „
47,8
t
Zugkraft aus dem Adhäsionsgewicht
9,1
t
Textabbildung Bd. 287, S. 29Anfahrvorrichtung von Lindner. Die Anfahrvorrichtung (System Lindner)
besteht, wie die Engineer vom 23. October 1891 S. 346
entnommenen Abbildungen (Fig.
4 und 5)
zeigen, aus einem vom Regulatorgehäuse nach dem Zwischenbehälter, der hier durch das
die Hoch- mit den Niederdruckcylindern verbindende Dampfrohr gebildet wird,
führenden Hilfsdampfrohr A, in welches ein Vierwegehahn
B eingeschaltet ist, welcher zwangläufig bei den
äussersten Stellungen der Steuerung geöffnet wird und gedrosselten Kesseldampf dem
Zwischenbehälter T und damit dem Niederdruckcylinder
zuführt; der Kesseldampf tritt, wenn der Regulator zur Hälfte oder mehr geöffnet
wird, in das Rohr A ein, und es lässt sich demnach bei
voll ausgelegter Steuerung (vorwärts oder rückwärts) durch die Hilfseinströmung nach
den Niederdruckcylindern auch die Leistung der Maschine, wenn nöthig, erhöhen. Unter
gewöhnlichen Verhältnissen findet ein Abschneiden des Kesseldampfes bei 70 Proc. des
Kolbenhubes statt und es kann demnach, da der mit dem Umsteuerungshebel in
Verbindung stehende Anfahrhahn jetzt geschlossen ist, kein Hilfsdampf in den
Niederdruckcylinder treten, obwohl der Regulatorschieber den betreffenden
Einströmkanal geöffnet hat.
Zur Dampfvertheilung dienen Steuerungen nach dem System Heusinger von Waldegg, welche derart arbeiten, dass das Abschneiden des
Dampfes in den vier Cylindern für einen gegebenen Expansionsgrad dasselbe bleibt,
gleichgültig, ob die Maschine vor- oder rückwärts läuft; um annähernd gleiche
Arbeitsleistungen der Hoch- und Niederdruckcylinder zu erhalten, ist das
Volumenverhältniss derselben wie 1 : 2,35 gewählt.
Mit Hilfe der Anfahrvorrichtung – Patent Lindner – lässt
sich ein sicheres Anfahren der Locomotive bei allen Kurbelstellungen erreichen;
bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit ist anzuführen, dass eine derartige Maschine
einen Train von 150 t mit einer Geschwindigkeit von 15 km, wobei 5,5 km auf
Steigungen von 1 : 40 mit Curven von 200 m Halbmesser, zu befördern im Stande
war.
Mit dem mittleren Dienstgewicht ergibt sich für die Locomotive eine Leistung von 330
, d.h. von 3,8 auf 1 qm Heizfläche, die indess bei Benutzung der
Hilfseinströmung noch weiter anwachsen kann. Da beim Anfahren die Steuerung stets
voll ausgelegt ist, wird auch, sobald der Regulator mehr als zur Hälfte geöffnet
ist, Hilfsdampf nach dem Zwischenbehälter und in die Niederdruckcylinder treten;
umgekehrt wird bei geringen Bewegungen der Locomotive, wenn der Regulator nicht bis
zur Hälfte geöffnet ist, die Hilfseinströmung unterbrochen und das Anfahren dann
mittels der Hochdruckcylinder allein bewirkt.
Bei schweren Belastungen findet in diesem Falle leicht ein Gleiten der
Niederdruckgestellräder in Folge des grossen Verhältnisses des Dienstgewichtes der
Locomotive zur Zugkraft derselben statt, welches indess bald von selbst aufhört,
weil während des Gleitens der für den Niederdruckkolben erforderliche Dampf
denjenigen Betrag ganz bedeutend überschreitet, welcher dem Hochdruckcylinder
entströmt, so dass die Treibkraft des Niederdruckkolbens schnell abnimmt.
Sollte ein Gleiten der Hochdruckgestellräder eintreten, so wird auch dieses nicht
lange anhalten, weil in solchen Fällen mehr Dampf aus dem Hoch- in den
Niederdruckcylinder treten würde, als der letztere aufnehmen kann, und das schnelle
Wachsen des Rückdruckes vom Zwischenbehälter nach dem Hochdruckkolben hin eine
entsprechende Verminderung der Leistung des letzteren zur Folge haben wird.
Dieses Ausgleichen der Kolbenkräfte innerhalb der Grenzen ihrer Leistungen verhütet
demnach ein länger anhaltendes Gleiten der Räder irgend welches Gestelles und macht
nur dann ein Sandstreuen erforderlich, wenn die Adhäsion ungenügend wird.
Zehn ähnliche Doppelverbundlocomotiven, System Meyer,
für Schmalspurbahnen (750 mm Spurweite) sind ebenfalls von der Sächsischen Maschinenfabrik für die sächsischen
Staatsbahnen erbaut worden; die Achsen dieser Locomotiven drücken mit je 6,25 t auf
die Schienen.
Die Hauptconstructionsverhältnisse sind:
Durchmesser des Hochdruckkolbens
d
=
240
mm
„ „ Niederdruckkolbens
d
1
=
370
„
Kolbenhub
l
=
380
„
Heizfläche in der Feuerbüchse
4,0
qm
„ „ den Rohren
45,7
„
„ total
49,7
„
Dampfspannung
12
at
Durchmesser der Treibräder
D
=
760
mm
Grösstes Dienstgewicht
25000
k
Inhalt der Kohlenbehälter
0,8
cbm
„ „ Wasserbehälter
2,4
„
Zugkraft =2\ .\
\frac{0,005\,.\,d^2l\,.\,p}{D}
3450
k
Mittleres Dienstgewicht
23450
k
Zugkraft aus dem Adhäsionsgewicht
6,8
t
Eine viercylindrige Verbundlocomotive, bei welcher die Hochdruckcylinder concentrisch
in die zugehörigen Niederdruckcylinder hineingelegt sind, so dass letztere je eine
ringförmige Dampfkammer bilden, beschreibt Engineering
News vom 26. März 1892 S. 302. Die Locomotive ist nach den Plänen des
Maschinendirectors Johnstone der Mexican Central
Railway ausgeführt und zeigt interessante Constructionseinzelheiten.
Der Kessel setzt sich aus drei von 14,3 mm starken Stahlblechen gebildeten Schüssen
zusammen, deren mittlerer einen inneren Durchmesser von 1320 mm besitzt; während
derselbe bei den äusseren Schüssen je 1348,6 mm beträgt; ersterer ist aussen noch
mit einer Verstärkungsplatte von 685 mm Länge und 14,3 mm Dicke vernietet. Auf dem
mit dem Feuerbüchsmantel vernieteten Kesselschuss sitzt der zur Dampfentnahme
dienende Dom von 762 mm innerem Durchmesser, welcher aus 12,7 mm starken
Stahlblechen gebildet ist. Die Feuerbüchse ist nach Belpaire ausgeführt und besitzt eine Rostfläche von 1422 × 1422 mm; der
Bodenring ist 102 mm hoch und durch eine doppelte Vernietung mit der Feuerbüchse
verbunden, deren Seitenwände ebenso wie auch die Rückwand aus 8 mm starken, die
Rohrwand und sämmtliche Mantelplatten dagegen aus 12,7 mm starken Blechen bestehen.
Die rechteckige Feuerthüröffnung von 458 mm Breite und 330 mm Höhe befindet sich auf
der linken Seite des Kessels. Zwischen Rauchkammer- und Feuerbüchsrohrwand liegen
201 Rohre von 50,8 mm äusserem Durchmesser und 4805 mm Länge.
Unter dem Kessel ist ein sechsräderiges Truckgestell angeordnet, deren zwei aus je
einem Stück bestehende Rahmen durch gusseiserne und schmiedeeiserne Platten mit
einander verschraubt bezieh. vernietet sind und deren zugehörige, aus bestem
Schmiedeeisen hergestellte Achsen in Lagern von 190 mm Durchmesser bei 254 mm Länge
laufen; unter der Rauchkammer befindet sich dann noch ein zweiräderiges Drehgestell,
dessen Achse in den Lagern Abmessungen von 127 × 254 mm besitzt.
Die Uebertragung der Kolbenbewegungen auf die Treibräder ist besonders
bemerkenswerth.
An dem Kreuzkopfe einer jeden Maschinenseite ist ein senkrechter, schwingender Hebel
befestigt und das obere Ende desselben durch eine kurze Lenkstange mit einem
zweiten, in Lagern des Hauptrahmens der Maschine drehbaren Hebel verbunden.
Das untere Ende jedes Hebels ist durch eine Stange mit dem Treibrade verbunden,
dessen beide Kurbeln um 180° gegenseitig versetzt sind, und zwar muss die
linksseitige Kurbel der rechtsseitigen vorauseilen, um die eigenthümliche
Steuerungsbewegung der Schieber hervorbringen zu können; ein Gelenkstück an dem Ende
der Verbindungsstangen erlaubt winkelige Seitenbewegungen der Räder in Bezug auf die
ersteren, wenn sich die Maschine in einer Curve bewegt.
Die Hochdruckcylinder von je 330 mm Durchmesser sind, wie bereits oben erwähnt,
concentrisch in die Niederdruckcylinder von 712 mm Durchmesser eingebaut, so dass
letztere eine ringförmige Kammer von 425 mm innerem und 712 mm äusserem Durchmesser
bilden, und werden durch 3 mm starke Kupferringe in den letzteren abgedichtet; der
Kolbenhub beider Cylinder beträgt 610 mm. Die drei in derselben Verticalebene
liegenden Kolbenstangen jeder Maschinenseite (eine Hochdruck- und zwei
Niederdruckkolbenstangen) sind sämmtlich mit ein und demselben Kreuzkopfe
verbunden.
Die Schieberbewegung ist von dem Kreuzkopfe abgeleitet, so dass Coulissen oder
Excenter vollständig in Wegfall kommen, und zwar sind Flachschieber mit Vacuum und
Entlastungsplatten in dem Schieberkasten zur Verwendung gekommen, welche aus zwei
Theilen bestehen, die mittels einfacher Stange bezieh. zweier gekuppelter Stangen
bewegt werden.
Weitere Hauptabmessungen der Locomotive sind die nachstehend gegebenen:
Dampfeinströmkanäle (Hochdruckcylinder)
32 × 355
mm
„ (Niederdruckcylinder)
38 × 355
„
Ausströmkanäle
70 × 355
„
Inhalt der Wasserbehälter
13,6
cbm
Fassung der beiden Kohlenbehälter
5,0
t
Kesselspannung
12,3
at
Gewicht auf dreiachsigem Truckgestell
90,72
t
„ „ vorderes Drehgestell
13,61
t
„ total
104,33
t
Die ⅗ gekuppelten Schnellzug-Verbundlocomotiven der Michigan-Centralbahn fahren den
North-Shore-Limited-Schnellzug New York-Chicago, welcher bis neun Wagen mit 54
Achsen enthält und sammt Locomotive und Tender etwa 365 + 85 = 450 t wiegt, nach
Mittheilungen in dem Organ für die Fortschritte des
Eisenbahnwesens, 1892 S. 20, mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 67
km in der Stunde über eine Strecke mit Steigungen bis 1 : 130 von 7 km Länge, wobei
durchschnittlich 450 × 7 = 3150 k Zugkraft und 780 zu leisten sind. Da auf
den Gefällen vielfach nicht mit voller Kraft gefahren werden kann, so ist die
wirkliche Durchschnittsleistung mindestens zu 900 , diejenige auf den
Steigungen noch höher zu veranschlagen. Da die Locomotive über 3 Stunden lang mit 1
bis 2 ganz kurzen Aufenthalten fahren muss, so hat diese Leistung der Bauart einen
guten Ruf erworben. Die sonst gleichartigen einfachen Locomotiven fahren in diesem
Zuge nur sieben Wagen.
(Schluss folgt.)