Titel: | Neuerungen an Lokomotiven. |
Fundstelle: | Band 312, Jahrgang 1899, S. 122 |
Download: | XML |
Neuerungen an Lokomotiven.
Neuerungen an Lokomotiven.
1. Lokomotiven für Haupt- und Nebenbahnen.
a) Viercylindrige
Lokomotiven.
Wir berichteten 1898 308 122 u. ff. über die von
einzelnen Eisenbahnverwaltungen in den letzten Jahren an Stelle der bisherigen
zweicylindrigen Verbundlokomotiven eingeführten derartigen Lokomotiven mit vier
Dampfcylindern und können heute weitere Mitteilungen über diese, zuerst von W. Dawes im Jahre 1872 (Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1890) vorgeschlagenen
Lokomotiven folgen lassen. Ihre Anwendung nimmt wegen der Vorzüge, die sie den
erstgenannten Lokomotiven gegenüber besitzen – grössere Leistungsfähigkeit und
äusserst ruhiger Gang bei schnellster Fahrt –, stetig zu. So hat sich z.B. die
französische Nordbahn zur allgemeinen Einführung dieser Gattung Maschinen für
die schwersten Schnellzüge entschlossen und es sind nach und nach viercylindrige
Verbundlokomotiven auf fast sämtlichen französischen Bahnen in Dienst gestellt
(Glaser's Annalen für Gewerbe und Bauwesen,
1898 S. 37). Auch auf den badischen und Gotthardbahnen sind bekanntlich
Maschinen dieser Bauart eingeführt worden.
Textabbildung Bd. 312, S. 122
Fig. 1. Verbundlokomotive von du Bousquet.
Die französische Nordbahn hatte auf der Weltausstellung zu Brüssel 1897 eine von
der Elsässischen Maschinenbaugesellschaft in Mülhausen nach Zeichnungen des
Chefingenieurs der genannten Eisenbahn G. du
Bousquet gebaute viercylindrige Verbundlokomotive neuester Konstruktion
– Nr. 2160 – ausgestellt (Le Génie civil vom 9.
Juli 1898 bezw. Engineering vom 3. u. 10. Juni
1898). Dieselbe unterscheidet sich durch Vergrösserung der Rost- und Heizfläche,
des Kessels und der Höhe desselben über Schienenoberkante, durch die Verwendung
von Stahlblechen für den Kessel und endlich durch eine neue Tendertype mit zwei
je zweiachsigen Drehgestellen wesentlich von den älteren, seit 1891 auf der
französischen Nordbahn eingeführten Lokomotiven derselben Bauart (vgl. 1894 292 161). Die in Fig.
1 ersichtliche, auf vier gekuppelten Treibrädern und einem vorderen
zweiachsigen Drehgestelle ruhende Maschine hat folgende Hauptabmessungen:
Rostfläche
2,30 qm
Mittlerer Durchmesser des Kessels (innen)
1,350 m
Höhe der Kesselmitte über
Schienenober- kante
2,450 „
Anzahl der Feuerröhren
107
Aeusserer Durchmesser der Feuerrohren
70 mm
Länge der Feuerröhren zwischen den
Rohr- wänden
3,900 m
Gesamte Heizfläche
175,58 qm
Kesselspannung
15 at
Durchmesser der Treibräder
2,130 m
Durchmesser der Laufräder des
Drehgestells
1,040 „
Von Mitte zu Mitte Treibachse
3,000 „
Gesamter Radstand
7,330 „
Hochdruckcylinder
DurchmesserHub
340 mm640 „
Niederdruckcylinder
DurchmesserHub
530 „640 „
Leergewicht
46,20 t
Dienstgewicht
50,46 „
Belastung des Drehgestells
19,45 „
Belastung der Treibräder
31,01 „
Tender.
Durchmesser der Laufräder
1,040 m
Gesamter Radstand
5,650 „
Inhalt der Wasserbehälter
16 cbm
Inhalt der Kohlenbehälter
5000 kg
Leergewicht
19,84 t
Dienstgewicht
43,00 „
Die behufs Rauchverbrennung mit einer Chamottebrücke versehene, aus Kupfer
hergestellte Feuerbüchse hat eine Länge von 2,290 m und eine Breite von 1,005 m.
Die zwischen ihr und dem äusseren Mantel liegenden kupfernen Stehbolzen haben 25
bezw. 26 mm Durchmesser. Der Langkessel ist aus drei Schüssen von je 16 mm
Stärke gebildet, die teleskopartig ineinander greifen. Der hinterste Schuss hat
wegen der Lage des Kessels zwischen den grossen Treibrädern den kleinsten
Durchmesser. Die Zugfestigkeit der aus weichem Stahl gefertigten Kesselbleche
wurde bei Versuchen zu 4000 bis 4500 kg/qcm ermittelt. Auch der Feuerbüchsmantel
ist aus Stahlblechen hergestellt, für die gekümpelte Vorder- und Rückwand aber
Bleche aus weicherem Stahl – 3600 bis 4000 kg/qcm Zugfestigkeit – zur Verwendung
gekommen. Aus diesem Material ist auch die Rauchkammer – Rohrwand gefertigt. Die
Längsnähte des Kessels sind durch doppelte Laschen, die Quernähte durch
Ueberlappung mit je zweireihiger Vernietung gebildet. Die aus weichem Stahl
hergestellten Feuerrohren mit Innenrippen, System Serve (1890 275 * 395), sind ohne
Vorschuhstücke in die Rohrwandungen eingewalzt. Dem auf dem mittleren
Kesselschuss sitzenden Dampfdom wird der Arbeitsdampf nach Oeffnen des aus zwei
übereinander liegenden Schiebern gebildeten Regulators entnommen. Zwei direkt
belastete Sicherheitsventile sitzen auf dem hinteren Teile der Feuerbüchse. Zur
Kesselspeisung dienen zwei Injektoren, System Friedmann, mit selbstthätiger Anlassvorrichtung. Zwei mit Dampf
betriebene Sandstreuer, System Gresham, verhüten
das Gleiten der Räder. Die Niederdruckcylinder von je 530 mm Bohrung liegen, wie in
Fig. 2 ersichtlich, unterhalb der
Rauchkammer; ihre Kolben bethätigen die aus in Oel gehärtetem Gussstahl
gefertigte vordere Treibachse der Maschine, deren Kröpfungen den von den
äusseren Hochdruckcylindern von je 340 mm Bohrung angetriebenen Kurbeln der
hinteren Treibachse nur 162° voreilen. Diese Einrichtung erleichtert das
Anfahren und gibt, im Vergleich zu den Verbundlokomotiven mit nur 180°
gegenseitig versetzten Kurbeln, eine regelmässigere Verteilung der
Tangentialkräfte, womit die schlingernden Bewegungen der Lokomotive, wie auch
die auf die Räder derselben übertragenen Stösse bezw. die Rückwirkungen
derselben auf die Rahmen verringert werden. Die Treibräder beider Achsen sind
durch Kuppelstangen miteinander verbunden. Der Zwischenbehälter wird durch den
Schieberkasten der beiden Niederdruckcylinder gebildet; sein Inhalt inkl.
demjenigen der beiden Ausströmrohre der Hochdruckcylinder ist gleich dem
1,95fachen Volumen der letzteren. Ein auf 6 at eingestelltes Ventil begrenzt die
höchst zulässige Spannung im Zwischenbehälter. Bemerkenswert ist ferner die von
de Glehn, dem Direktor der Elsässischen
Maschinenbaugesellschaft entworfene Umsteuerungsvorrichtung (Fig. 3 und 4).
Textabbildung Bd. 312, S. 123
Fig. 2. Verbundlokomotive von du Bousquet.
Der Steuerungsbock hat eine Hauptspindel, die auf der vorderen, mit Gewinde
versehenen Hälfte die Mutter trägt, welche das Gestänge für die Steuerung der
Hochdruckcylinder bewegt. Auf dem hinteren, glatten Spindelteile sitzt eine
zweite hohle Schraubenspindel, die die Mutter für die Niederdruckcylinder
trägt. Fest mit der durchgehenden Hauptspindel ist ein Handrad verbunden,
das durch eine Sperrklinke mit einem gezahnten Plansche der hohlen Spindel
gekuppelt werden kann, so dass man die Füllungen für beide Cylinderpaare
getrennt oder gemeinsam verstellen und gleiche oder verschiedene Füllungen geben
kann. Man überlässt dem Führer die jeweilig günstigsten Füllungen für jedes
Cylinderpaar innerhalb der zweckmässigen Grenzen nach eigenem Ermessen
festzustellen. Zur Dampfverteilung dienen Steuerungen nach dem System „Heusinger von Waldegg“.
Für schnelles Anfahren lässt man behufs Verminderung des Gegendruckes in den
Hochdruckcylindern den Kesseldampf direkt in den Zwischenbehälter strömen, so
dass die Hochdruck- und Niederdruckcylinder zwei Maschinen mit je nur einmaliger
Expansion des Arbeitsdampfes von 15 bezw. 6 at Spannung bilden. Der Abdampf
sämtlicher Cylinder entweicht in derartigen Fällen direkt in den Schornstein.
Hierzu dient eine mittels Druckluft aus dem zur Westinghouse-Bremse gehörigen
Behälter in Thätigkeit gesetzte Vorrichtung, die schon bei den zweicylindrigen
Verbundlokomotiven der französischen Nordbahn – allerdings hier mit Dampf
betrieben – Verwendung gefunden hat und 1893 287 * 50
beschrieben wurde.
Lokomotiven der vorstehend beschriebenen Bauart, von denen zur Zeit 20 Stück in
Dienst gestellt sind, werden zur Beförderung der durchgehenden Schnellzüge
verwendet und legen z.B. die Strecke Aulnoye-Paris (216 km) mit einem Train von
304 t, nach Abzug eines Aufenthaltes in Saint-Quentin von 8 Minuten, in 2
Stunden 40 Minuten zurück, entsprechend einer Geschwindigkeit von 81 km in der
Stunde. Eine andere Lokomotive beförderte einen Train von 225 t in 1 Stunde 30
Minuten von Paris nach Amiens und einen Train von 186 t, inkl. eines
Aufenthaltes von 1 Minute in Creil, in 1 Stunde 41 Minuten von Amiens nach Paris
zurück, entsprechend Geschwindigkeiten von 86,7 bezw. 88,6 km in der Stunde auf
der 130 km langen Strecke mit längeren Steigungen von 1 : 250 und 1 : 200 in
beiden Richtungen. In einem dritten Falle konnte auf Steigungen 1 : 200 bei
einem Traingewicht von 177 t eine Geschwindigkeit von 92 km in der Stunde
eingehalten, auf kurzen Strecken sogar 96 bis 100 km in der Stunde erreicht
werden, während man auf Gefällstrecken 1 : 200 die höchst zulässige
Geschwindigkeit von 125 km in der Stunde leicht erzielte.
Um gewisse Erscheinungen auf dem Wege des Arbeitsdampfes vom Kessel nach den
Cylindern aufzuklären, stellte F. Barbier,
Ingenieur der französischen Nordbahn, an einer Schnellzuglokomotive der
vorbesprochenen Bauart bezügliche Versuche an, über welche noch kurz berichtet
werden sollRevue générale des chemins de fer, Juni
1898, bezw. Le Génie civil, 1898 S.
257..
Textabbildung Bd. 312, S. 123
Umsteuerungsvorrichtung von de Glehn.
Der Genannte ermittelte die verschiedenen Verluste, welche der Arbeitsdampf auf
seinem Wege vom Kessel nach den Cylindern erleidet, in der Weise, dass
er die Spannungen des Dampfes im Kessel, in dem Schieberkasten und in den
kleinen Cylindern bei Beginn und am Ende der Füllungsperiode, ferner den
Einfluss, welchen die Geschwindigkeit der Lokomotive bei verschiedenen
Stellungen des Regulators hierauf ausübt, durch Diagramme feststellte.
Bei einer Geschwindigkeit von 95 km in der Stunde, einer Spannung des
Kesseldampfes von 15 at, einer Oeffnung des Regulators entsprechend einer
Drehbewegung des Regulatorhebels von 60 % des ganzen Weges und einer Füllung von
45 % in den kleinen Cylindern, wurde die Dampfspannung im Schieberkasten zu
13,1, diejenige in den Cylindern bei Beginn der Einströmung und am Ende dieser
Periode zu 12,4 bezw. 9,8 at ermittelt. Diese Zahlen drücken 87, 83 und 65 % der
Kesselspannung aus. Ganz bedeutend erscheint der Spannungsverlust des Dampfes im
Mittel von 2,6 at während der Einströmperiode. Dieser Wert liegt unter
demjenigen, welchen man in den Cylindern von Zwillingslokomotiven beobachtete,
trotzdem dieselben nur mit einer gewöhnlichen Kulissensteuerung arbeiten und
ihre Einströmkanäle, zufolge der geringeren Geschwindigkeit, mit der diese
Maschinen gegenüber den Verbundlokomotiven laufen, durch die Schieber nur wenig
geöffnet werden. Der Spannungsabfall war übrigens auf den vorderen Seiten der
Kolben grösser als auf den hinteren Seiten derselben. Dies ist dadurch zu
erklären, dass die Geschwindigkeit des Kolbens und demnach auch diejenige des
Dampfes wegen der endlichen Längen der Pleuelstangen beim Rückgange der Kolben
grösser ist als beim Vorwärtsgange derselben, und ferner die von der abkühlenden
Wirkung der Luft während des Ganges herrührenden Kondensationen des Dampfes vorn
grösser als hinten sind. Bezüglich des letzteren Punktes dürfte von Vorteil
sein, die vorderen Cylinderdeckel durch dicke Isolierschichten gegen Abkühlungen
möglichst zu schützen.
Bei Ermittelung der Schwankungen des Dampfdruckes im Schieberkasten während einer
Umdrehung der Treibräder wurden Abweichungen von 3 at zwischen den höchsten und
niedrigsten Spannungen festgestellt. Dieser Unterschied wächst mit der
Geschwindigkeit der Lokomotive und der Grösse der Regulatoröffnung. Es beruht
dies auf einem gewissen Ueberdruck, welchen der in dem Schieberkasten
befindliche Dampf gegenüber dem Kesseldampf im Augenblicke des Schliessens der
Einströmkanäle erhält. Die zufolge ihrer Trägheit in Bewegung verbleibende
Dampfmasse erleidet einen Rückstoss, durch welchen der Dampf noch weiter
komprimiert und auf eine Spannung gebracht wird, welche in normalen Fällen die
Kesselspannung um etwa 0,75 at übersteigt. Diese Erscheinung verschwindet bei
langsamem Gange der Lokomotive, oder wenn der Regulator den nach den Cylindern
strömenden Dampf stark drosselt, beinahe vollständig.
Um die genannten Verluste zu verringern, ersetzte Barbier die nur 80 mm weiten Einströmrohre der Lokomotive durch solche
von 95 mm Durchmesser und vergrösserte ferner den Inhalt des Schieberkastens der
kleinen Cylinder von 0,017 auf 0,051 cbm. Damit stellte sich der Spannungsabfall
des Dampfes auf seinem Wege vom Kessel bis in den Schieberkasten um im Mittel 20
%, und derjenige während der Einströmperiode um etwa 25 % niedriger als vordem.
Auch wurde festgestellt, dass der Unterschied zwischen den äussersten Spannungen
im Schieberkasten auf mehr als ⅗ des früheren Betrages gesunken und der
Rückstoss am Ende der Einströmperiode sich in demselben Verhältnis verringert
hatte. Daraus resultiert zunächst eine Vergrösserung der Diagrammflächen, ein
beständigeres Zuströmen des Arbeitsdampfes und ein geringeres Mitreissen von
Wasser in die Rohrleitungen, endlich eine Verringerung der Reibung und der
Abnutzung der kleinen Schieber auf ihren Gleitflächen.
Fig. 5 und 6 zeigen zwei an dem
Schieberkasten unter gleichen Betriebsverhältnissen abgenommene
Spannungsdiagramme bei der früheren und jetzigen Einrichtung der Lokomotive. Die
Geschwindigkeit war in beiden Fällen 85 km in der Stunde, die Füllung 45 % des
Kolbenhubes und der Einströmquerschnitt des Regulators um 0,60 geöffnet.
Die günstigen Versuchsergebnisse haben G. du
Bousquet, Oberingenieur der französischen Nordbahn, veranlasst, an
allen neueren derartigen Lokomotiven gleiche Abänderungen zu treffen.
Textabbildung Bd. 312, S. 124
a Kesselspannung; b Schieberkastenspannung; c Ende der Einströmung; d
Einströmkurve des Hochdruckcylinders.
Auch die französischen Staatsbahnen haben seit dem Jahre 1897 an Stelle der
bisherigen mit einer Steuerung nach dem System A.
Bonnefond mit getrennten Ein- und Auslassschiebern arbeitenden
Lokomotiven (1894 293 7) für die Beförderung der
schweren Schnellzüge zwischen Paris und bedeutenderen Küstenplätzen des
Atlantischen Ozeans, zwischen Nantes und Bordeaux u.s.w., sechs Stück
viercylindrige Verbundlokomotiven der vorbesprochenen Bauart eingeführtRevue
universelle, 1898 S. 129.. Die ebenfalls von der Elsässischen Maschinenbaugesellschaft in Mülhausen
erbauten Lokomotiven haben folgende Hauptabmessungen:
Durchmesser der Treibräder
2,130
m
„ „ Hochdruckcylinder
340
mm
„ „ Niederdruckcylinder
530
mm
Kesselspannung
15
at
Heizfläche der Feuerbüchse
10,665
qm
„ „ Feuerröhren
147,00
qm
Gesamte Heizfläche
157,665
qm
Dienstgewicht
48,240
t
Belastung des Drehgestells
16,066
t
„ der Treibräder
32,174
t
Leergewicht
44,430
t
Die Maschinen sind etwas leichter als diejenigen der französischen Nordbahn. Ihre
Anzahl genügte indes den gesteigerten Verkehrsbedürfnissen keineswegs. Es wurden
deshalb vor kurzem der Firma M. Schneider und Co.
in Creusot vier weitere Schnellzuglokomotiven in Auftrag gegeben. Diese nach
Angaben des Oberingenieurs Desdouits der
französischen Staatsbahnen erbauten Maschinen entsprechen in ihrer Gesamtheit
den viercylindrigen Verbundlokomotiven, nur sind an Stelle der verschieden
grossen Cylinder zwei von gleichem Durchmesser getreten, so dass die Maschine
wie eine gewöhnliche Zwillingslokomotive mit nur einmaliger Expansion des
Kesseldampfes arbeitet. (Die französischen Staatsbahnen scheinen hiernach mit
Verbundlokomotiven keine günstigen Erfahrungen gemacht zu haben.) Einige
Hauptabmessungen der Lokomotiven sind nachstehend gegeben.
Durchmesser der Treibräder
D = 2,030
m
Gesamter Radstand
7,250
m
Durchmesser der Cylinder
d = 440 bezw. 460
mm
Kolbenhub
l = 650
mm
Kesselspannung
14
at
Grösste Zugkraft \left(14\,.\,\frac{d^2\,l}{D}\right)
8678 bezw. 9485
kg
Heizfläche der Feuerbüchse
11,100
qm
„ „ Feuerröhren
149,00
qm
Gesamte Heizfläche
160,100
qm
Rostfläche
2,050
qm
Dienstgewicht
51,250
t
Belastung des Drehgestells
21,110
t
„ der Treibräder
30,140
t
Leergewicht
46,010
t
Zur Dampfverteilung dienen Kolbenschieber, System Ricour.
Auf die Ergebnisse der in Aussicht genommenen vergleichenden Versuchsfahrten mit
den beiden neuen Typen von Schnellzuglokomotiven der französischen Staatsbahnen
darf man gespannt sein!
Derartige vergleichende Versuche sind im Vorjahre auf der französischen Ostbahn
an drei der dort verwendeten stärksten zweicylindrigen Schnellzuglokomotiven und
einer seitens
der Südbahngesellschaft für die Versuche überlassenen viercylindrigen
Schnellzuglokomotive neuester Bauart angestellt worden, um die
Wirtschaftlichkeit dieser Gattungen festzustellenOrgan für die
Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1898 Heft 3 S. 66, nach Revue générale des chemins de fer,
September 1897 XX. S. 134.. Zunächst wurde das Verhalten im
regelmässigen Zugförderungsdienste beobachtet, dann erhöhte man das Gewicht der
Züge auf 200 bis 225 t, um ihre Leistungsfähigkeit zu ermitteln, und bestimmte
schliesslich durch Einschalten eines Zugkraftmessers am Zughaken des Tenders
ihren Wirkungsgrad.
Die Lokomotiven der Ostbahn haben ein vorderes zweiachsiges Drehgestell, vier
gekuppelte Treibräder und Doppelkessel (1894 293 *
8); ihre Hauptabmessungen sind folgende:
Cylinderdurchmesser
470
mm
Kolbenhub
660
mm
Treibraddurchmesser
2090
mm
Gesamter Radstand
7450
mm
Durchmesser des oberen Kessels
800
mm
„ „ unteren Kessels
1168
mm
Anzahl der Feuerröhren
304
Aeusserer Durchmesser der Feuerröhren
40
mm
Rostfläche
2,41
qm
Heizfläche
160,27
qm
Dampfüberdruck
12
at
Belastung der Treibachsen
33,396
t
Dienstgewicht
56,766
t
Die viercylindrige Verbundlokomotive der Südbahn hat ebenfalls vorderes
zweiachsiges Drehgestell und zwei Treibachsen, auf welche zwei aussenliegende
Hochdruckcylinder bezw. zwei innenliegende Niederdruckcylinder wirken. Die
wesentlichen Abmessungen sind:
Cylinderdurchmesser
350 und 550
mm
Kolbenhub
640
mm
Treibraddurchmesser
2130
mm
Gesamter Radstand
7500
mm
Kesseldurchmesser
1380
mm
Dampfüberdruck
14
at
Anzahl der Serve-Rohre
111
Aeusserer Durchmesser der Rohre
70
mm
Rostfläche
2,46
qm
Heizfläche
174,00
qm
Belastung der Treibachsen
32,670
t
Dienstgewicht
53,330
t
Die Drehgestelle beider Lokomotiven haben 2 m Achsstand und 1 m
Raddurchmesser.
Schon bei der ersten Versuchsreihe – der fahrplanmässigen Beförderung
gewöhnlicher Schnellzüge – zeigte die Verbundlokomotive eine weit
gleichmässigere Zugwirkung in der Feuerbüchse, so dass leicht ein gutes Teuer
unterhalten und die Verbrennung schnell den wechselnden Leistungen angepasst
werden konnte, ohne dass viel Flugasche mitgerissen wurde. Zum Anfahren und
Erreichen der vollen Geschwindigkeit gebrauchen die viercylindrigen
Verbundlokomotiven naturgemäss weniger Zeit als die zweicylindrigen
Zwillingslokomotiven, vor allem, wenn man die Hochdruckcylinder ins Freie
ausblasen lässt und den Niederdruckcylindern für diese Zeit frischen Dampf
zuführt; man könnte also bei häufigem Anhalten die Fahrzeit kürzen.
Bei einem mittleren Gewichte der Züge von 150 t verbrauchte die Verbundlokomotive
0,59 l/tkm
Wasser bei gleichmässigem Kohlenverbrauche von 0,083 kg/tkm,
während die Zwillingslokomotive 9,2 % mehr Wasser und 6,4 % mehr Kohlen
erforderte. 1 kg Kohle verdampfte demnach 7,19 kg Wasser im Kessel der
Verbundlokomotive gegenüber einer 7,33fachen Verdampfung im Doppelkessel. Der
Oelverbrauch der Verbundlokomotive war um 13,7 % höher.
Die vorteilhaften Eigenschaften der Südbahnlokomotive traten bei den Versuchen
mit erhöhtem Zuggewicht noch deutlicher hervor. Der Wasserverbrauch sank auf
0,44 l/tkm bei
einem Kohlen verbrauche von 0,0625 kg/tkm, während die Zwillingslokomotive einen um
12,4 % grösseren Wasserverbrauch bei einem um 11,7 % höheren Kohlenverbrauch
ergab. Die Verdampfung von 7,11 kg Wasser ist demnach jetzt um 3,9 % günstiger
als im Doppelkessel.
Wenngleich durch diese zweite Versuchsreihe die Grenze der Leistungsfähigkeit
nicht erreicht ist, so durfte man doch das Gewicht der Züge picht weiter
steigern, um den fahrplanmässigen Betrieb aufrecht zu erhalten. Die letzten
Versuche mit eingeschaltetem Zugkraftmesser ergaben eine Leistung, die zwischen
300 und 500 schwankte. Der Kohlenverbrauch betrug 1,98 bis 2,41 kg/HP in der
Stunde bei 6,46- bis 7,03facher Verdampfung, je nachdem leichte Züge mit wenigem
Anhalten oder schwere Züge mit häufigem Anhalten befördert wurden.
Den Vorzügen der viercylindrigen Verbundlokomotiven stehen ein um 9600 M. höherer
Anschaffungspreis und höhere Unterhaltungskosten gegenüber, die jedoch nach den
langjährigen Erfahrungen der Nordbahngesellschaft mit viercylindrigen
Lokomotiven fast ausschliesslich auf die Unterhaltung der gekröpften Kurbelachse
entfallen.
Auf der „London and North-Western Railway“ in England hat der
Oberingenieur Webb seit einiger Zeit viercylindrige
Verbundlokomotiven eingeführt, die sich von denen der französischen Nordbahn
bezw. Staatsbahnen hauptsächlich dadurch unterscheiden, dass die vier
Dampfcylinder, wie bei der von v. Borries
vorgeschlagenen Lokomotive (1898 308 122) auf eine
gemeinschaftliche Treibachse wirken.
Textabbildung Bd. 312, S. 125
Fig. 7. Verbundlokomotive von Webb.
Die in den eigenen Werkstätten der genannten Eisenbahn zu Crewe gebauten
Maschinen haben, wie aus Fig. 7 ersichtlich,
ausserhalb des Rahmens liegende Hochdruckcylinder von je 381 und innerhalb
desselben liegende Niederdruckcylinder von 495 mm Durchmesser für 610 mm
gemeinschaftlichen KolbenhubEngineering vom 3. Dezember 1897, S. 693,
bezw. The Engineer vom 6. Mai 1898, S.
420..
Weitere Hauptabmessungen der Lokomotive mit vorderem zweiachsigen Drehgestell und
vier gekuppelten Treibrädern sind folgende:
Durchmesser der Treibräder
2,160
m
„ „ Laufräder des
Drehgestells
1,143
m
Gesamter Radstand
7,060
m
Dienstgewicht
54,77
t
Belastung des Drehgestells
20,12
t
der Treibräder
34,65
t
Mittlerer Durchmesser des Kessels (aussen)
1,295
m
Länge der Feuerbüchse (aussen)
2,083
m
Breite „ „ „
1,194
m
Anzahl der Feuerröhren
225
Aeusserer Durchmesser der Feuerröhren
47,6
mm
Heizfläche der Feuerbüchse
14,78
qm
Heizfläche der Feuerröhren
115,32
qm
Gesamte Heizfläche
130,10
qm
Rostfläche
1,90
qm
Dienstgewicht des Tenders
27,03
t
Wasserinhalt
9,08
cbm
Kohleninhalt
3,05
t
Für die Niederdruckschieber ist die Joy'sche
Steuerung verwendet. Die Steuerung der Hochdruckschieber erfolgt von den durch
die Vorderseiten der Niederdruck-Schieberkasten hindurchgeführten
Schieberstangen aus mittels je eines im Rahmen gelagerten zweiarmigen Hebels
(Englisches Patent Nr. 29239 vom 10. November 1897). Durch diese Anordnung wird
erreicht, dass Hochdruck- und Niederdruckschieber jeder Maschinenseite von nur
einer Steuerung angetrieben werden können, also nur zwei Steuerungssätze zur
Bewegung der vier Schieber erforderlich sind, die in allen Cylindern gleiche
Füllungen bewirken. (Die Unmöglichkeit, den Niederdruckcylindern grössere
Füllungen als den Hochdruckcylindern geben zu können, schliesst bei dem
unzureichenden Querschnittsverhältnis der Dampfcylinder von 1 : 1,7 eine gute
Ausnutzung des Arbeitsdampfes aus.)
Die Rauchkammer ist durch ein wagerechtes Blech in eine obere und untere
Abteilung geteilt, deren jede Schornstein und Blasrohr besitzt. Ein Teil der
Heizgase strömt durch die unteren Feuerröhren in die untere, der andere durch
die oberen Feuerröhren in die obere Rauchkammerabteilung. Der Abdampf des
rechten Niederdruckcylinders tritt in das Blasrohr der oberen, derjenige des
linken in das der unteren Abteilung. Durch diese Anordnung der Blasrohre soll
eine gleichmässigere Verteilung der Heizgase auf sämtliche Feuerröhren und
dadurch eine bessere Ausnutzung der Heizfläche erreicht werden.
Zwei andere englische Eisenbahngesellschaften – die Caledonian- und die Glasgow-
und South Westernbahn – haben, um bei Schnellzügen Vorspannlokomotiven möglichst
entbehrlich zu machen, zweifach gekuppelte Viercylinderlokomotiven mit vorderem
zweiachsigen Drehgestell bauen lassen, die indes ohne Verbundwirkung mit nur
einmaliger Expansion des Dampfes arbeitenOrgan für die Fortschritte des
Eisenbahnwesens, 1898 Heft 3 S. 67, bezw. Le Génie civil, 1898 S. 417.. Es
ist auffallend, dass in beiden Fällen auf die ohne erhebliche Kosten erreichbare
Verbundwirkung und die damit verbundene Dampfökonomie verzichtet worden ist!
Bei der nach D. Drummond's Entwürfen erbauten
Lokomotive der Caledonianbahn haben die vier Cylinder gleichen Durchmesser; die
beiden unterhalb der Rauchkammer angeordneten Innencylinder treiben die vordere,
die beiden Aussencylinder die hintere Treibachse an. Für die Innencylinder ist
die Stephenson'sche, für die Aussencylinder die Joy'sche Steuerung zur Verwendung gekommen. Durch
Anordnung eines 3353 mm grossen Abstandes zwischen den beiden Treibachsen ist es
möglich geworden, eine sehr lange Feuerbüchse zu verwenden. Um eine grosse
Heizfläche in der Feuerbüchse zu erzielen, sind in ihrem oberen Teil geneigte
Siederohre kreuzweise eingebaut.
Die Hauptabmessungen der Lokomotive sind:
Cylinderdurchmesser
381
mm
Kolbenhub
660
mm
Durchmesser der Treibräder
2007
mm
„ „ Laufräder des
Drehgestells
1067
mm
Rostfläche
2,55
qm
Dampfüberdruck
12,3
at
Heizfläche in der Feuerbüchse
36,6
qm
„ „ den Feuerröhren
121,4
qm
Gesamte Heizfläche
158,0
qm
Schienendruck durch die Treibachsen
38,30
t
„ „ das Drehgestell
17,12
t
Dienstgewicht
55,42
t
Die nach Angaben von Morrison in den eigenen
Werkstätten zu Kilmarnock erbauten Viercylinderlokomotiven der Glasgow- und
South Westernbahn haben Aussen- und Innencylinder von verschiedenem Durchmesser;
beide Cylinderpaare übertragen ihre Arbeit, um einen Ausgleich der hin und her
gehenden Triebwerksmassen zu erzielen, wie bei der vorbesprochenen Lokomotive
von Webb, auf eine einzige Achse. Da auch die
Steuerung der Schieber der Innen- und Aussencylinder in ähnlicher Weise wie bei
dieser Lokomotive erfolgt, sind nur zwei Steuerungen vorhanden.
Die Lokomotive hat folgende Hauptabmessungen:
Durchmesser der Aussencylinder
318
mm
„ „ Innencylinder
368
mm
Kolbenhub der Aussencylinder
610
mm
„ „ Innencylinder
660
mm
Durchmesser der Treibräder
2070
mm
„ „ Laufräder
1105
mm
Fester Achsstand
2667
mm
Gesamter Achsstand
6680
mm
Anzahl der Feuerröhren
238
Aeusserer Durchmesser der Feuerröhren
41
mm
Dampfdruck
11,6
at
Heizfläche in der Feuerbüchse
10,31
qm
„ „ den Feuer röhren
101,63
qm
Gesamte Heizfläche
111,94
qm
Rostfläche
1,67
qm
Schienendruck durch das Drehgestell
17,27
t
„ „ die Treibachsen
32,21
t
Dienstgewicht der Lokomotive
49,48
t
„ des Tenders
32,80
t
Wasserinhalt
11,34
cbm
Kohleninhalt
5,66
cbm
Bei der in England unter Nr. 3398 im Jahre 1898 patentierten dreifach gekuppelten
Viercylinder-Verbundlokomotive von IvanofRevue de
Mécanique, Juni 1898 S. 645. mit vorderem
zweiachsigem Drehgestell und hinterer Laufachse, wirken die aussenliegenden
Hochdruckcylinder a (Fig.
8) auf die mittlere, die beiden ebenfalls aussenliegenden
Niederdruckcylinder b auf die vordere Treibachse.
Erstere ist mit der hinteren und vorderen Achse durch Kuppelstangen, die an um
180° gegenseitig versetzte Kurbeln angreifen, derart verbunden, dass sich die
Kolben der beiden Cylinderpaare a und b im entgegengesetzten Sinne zu einander bewegen.
Damit werden die Kraft- und Massen Wirkungen der Triebwerksteile vollständig
ausgeglichen und einseitige Lagerdrucke vermieden. Der Kesseldampf strömt nach
erfolgtem Oeffnen des Regulators k1 durch das Rohr k
jeder Maschinenseite in den Schieberkasten des betreffenden Hochdruckcylinders
a, und nachdem er hier Arbeit verrichtet hat,
behufs Ueberhitzung durch die im Kessel bezw. der Rauchkammer liegende Leitung
ghh1 in den
Schieberkasten des zugehörigen Niederdruckcylinders b.
Textabbildung Bd. 312, S. 126
Fig. 8. Viercylinder-Verbundlokomotive von Ivanof.
Die von den Baldwin Locomotive Works in Philadelphia
gelieferten Verbund-Schnellzuglokomotiven der Atlantic Citybahn mit zwei
paarweise übereinander gelagerten Cylindern auf jeder Maschinenseite, Bauart Vauclain (1893 287 *
25), haben, wie Fig. 9 erkennen lässt, vier
gekuppelte Treibräder von 2150 mm Durchmesser, ein vorderes zweiachsiges
Drehgestell und hintere Laufachse. Die bedeutende Grösse der für Anthracitkohle
eingerichteten Feuerbüchse mit 7,43 qm Rostfläche veranlasste, den Führer- und
Heizerstand voneinander zu trennen, derart, dass die Feuerung von der
Tenderplatte aus erfolgt, während das Führerhaus nicht wie gewöhnlich an das
Ende des Kessels, sondern ungefähr in Mitte desselben vor die Feuerbüchse gelegt
ist. Hauptabmessungen der Lokomotive sind folgende:
Durchmesser der Hochdruckcylinder
330
mm
„ „ Niederdruckcylinder
558
mm
Kolbenhub
660
mm
Länge des gesamten Achsstandes
8000
mm
Fester Achsstand
2900
mm
Durchmesser des Kessels
1500
mm
Länge der Feuerbüchse
3000
mm
Breite „ „
2430
mm
Heizfläche
170
qm
Dienstgewicht
71500
kg
Textabbildung Bd. 312, S. 127
Fig. 9. Verbund-Schnellzuglokomotive von den Baldwin Locomotive
Works.
Die Paris-Lyon-Mittelmeerbahn hat unlängst 40 neue
Viercylinder-Schnellzuglokomotiven in Dienst gestellt, die sich von den
bisherigen derartigen Lokomotiven (1894 293 * 9)
hauptsächlich in der äusseren Form unterscheidenEngineering
vom 15. April 1898, S. 475.. Dieselbe ist derart gehalten,
dass die Lokomotiven bei hohen Geschwindigkeiten der Luft nur noch einen
geringen Widerstand entgegensetzen. Zu dem Zwecke wurden alle normal zur
Fahrrichtung der Maschine stehenden Flächen durch schräge Flächen ersetzt. An
die Stelle der geraden Vorderwand des Führerhauses sind z.B. zwei unter 45°
geneigt liegende Wände getreten; Schornstein, Dampfdom und Sandkasten sind von
einem gemeinsamen Blechmantel umgeben, der vorn und hinten spitz zuläuft. Vor
der Rauchkammer sitzt ein nach vorn spitz zulaufender Blechmantel in Gestalt des
Vorderstevens eines Schiffes, welcher diesen Lokomotiven den Namen
„locomotive à bec“, d.h. „Schnabellokomotive“, erworben
hat.
Die Lokomotiven wurden nach Angaben von B. Baudry,
Oberingenieur der Paris-Lyon-Mittelmeerbahn, teils in eigenen Werkstätten, teils
in denjenigen der Compagnie Alsacienne in
Batignolles erbaut.
Die günstigen Ergebnisse, welche mit ihnen erzielt wurden, veranlassten die
Verwaltung der genannten Eisenbahn, auch Güterlokomotiven ähnlicher Bauart mit
acht gekuppelten Rädern von je 1500 mm Durchmesser zu beschaffenEngineering
vom 1. April 1898.. Die Hochdruckcylinder dieser Lokomotiven
von 53,7 t Dienstgewicht liegen innerhalb, die Niederdruckcylinder ausserhalb
der Rahmen.
(Fortsetzung folgt.)