Titel: | Neuerungen an Lokomotiven. |
Fundstelle: | Band 312, Jahrgang 1899, S. 173 |
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Neuerungen an Lokomotiven.
(Fortsetzung des Berichtes S. 153 d.
Bd.)
Neuerungen an Lokomotiven.
2. Besondere Lokomotiven.
Um die Luftverhältnisse im Arlbergtunnel günstiger zu gestalten, hat die Verwaltung
der österreichischen Staatsbahnen sämtliche Lokomotiven der Arlbergbahn mit
Einrichtungen zur Heizung mit flüssigem Brennstoff versehenOrgan für die
Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1897 Heft 4 S. 72.. Es
wurde für diesen Zweck die Oelfeuerung nach Holden
(1893 287 * 30) gewählt.
Zu Beginn des Tunnelbetriebes wurden die Lokomotiven mit Kohle geheizt, da aber
die Zugmannschaften und die in dem 10,4 km langen Tunnel beschäftigten Arbeiter
durch den Kohlenrauch stark belästigt wurden, ging man sehr bald zur Koksfeuerung
über. Doch auch diese Feuerung befriedigte nicht vollständig, da namentlich unter
den Tunnelarbeitern leichte Erkrankungen vorkamen, deren Merkmale auf die Einatmung
von Kohlenoxyd schliessen liessen. Aus diesem Grunde ist man schliesslich zur
Oelfeuerung übergegangen. Die mit der Oelfeuerung versehenen vierfach gekuppelten
Güterzuglokomotiven der Arlbergbahn haben nachstehende Hauptabmessungen:
Cylinderdurchmesser
500
mm
Treibraddurchmesser
1100
mm
Gesamtes, zugleich Reibungsnutzgewicht
55
t
Heizfläche der Feuerbüchse
11,2
qm
„ „ Feuerröhren
170,8
qm
Gesamte Heizfläche
182,0
qm
Rostfläche
2,25
qm
Textabbildung Bd. 312, S. 174
Fig. 14. Zerstäuber.
Unterhalb der Feuerthüre jeder Lokomotive sind zwei Oeffnungen angebracht, durch
welche die in Fig. 14 ersichtlichen Zerstäuber in die
Feuerbüchse hineinragen. Die Zerstäuber sind durch Rohre mit einem auf dem Tender
stehenden, etwa 1200 l fassenden Oelbehälter mit Absperrhahn in Verbindung gebracht
und ferner, behufs Regulierung des Oelzuflusses, noch je mit einem besonderen
Oelzuflusshahn versehen. Am Kessel befindet sich an leicht zugänglicher Stelle ein
Gehäuse, welches vier Dampfhähne enthält. Ein Hahn vermittelt durch die
Rohrleitungen a den Dampfzutritt in die Mischdüsen der
Zerstäuber, ein zweiter führt den Ringdüsen c1 durch die Leitungen c
Dampf zu, welcher durch mehrere kleine Oeffnungen der ersteren in die Feuerbüchse
geblasen wird. Ein dritter Hahn dient zum Vorwärmen oder Verdünnen des Oeles im
Behälter, wenn es sehr dickflüssig ist oder im Winter erstarrt. Der vierte Hahn
endlich dient zum Durchblasen der Oelzuflussrohre. Lässt man durch a Dampf in die Zerstäuber eintreten, so reisst dieser
die durch die Mitteldüse zufliessende Luft und das durch die Oelzuflusshähne
einströmende Oel mit sich fort.
Die Bethätigung der Feuerung erfolgt in der Weise, dass nötigenfalls zuerst das Oel
im Behälter vorgewärmt wird; sodann wird Dampf in die Mittel- und Ringdüsen
eingelassen und erst zuletzt Oel in entsprechender Menge zugeführt.
Der Vorteil, welchen die Oelfeuerung, System Holden, im
vorliegenden Falle gewährt, besteht darin, dass während der Fahrt entweder mit Kohle
geheizt oder die Oelfeuerung in Thätigkeit gesetzt werden kann. Es ist sonach
möglich, vor dem Einfahren in den Tunnel mit Kohle, im Tunnel selbst mit Oel und
nach der Ausfahrt wieder mit Kohle zu feuern. Damit ist eine wesentliche
Erleichterung für die Lokomotivmannschaft verknüpft, die besonders bei lange
andauernden Steigungen ins Gewicht fällt.
Ausser den 25 vierfach gekuppelten Güterzugslokomotiven für Güterzüge sind auch 12
dreifach gekuppelte Güterzugslokomotiven, welche die Personen- und Schnellzüge
über den Aliberg befördern, für die gleiche Feuerung eingerichtet.
Auf der englischen Great Easternbahn haben die mit Oelfeuerung versehenen Lokomotiven
schon mehrfach Züge von London nach Ipswich befördert, ohne dass eine mehr als
einmalige Regelung der Feuerung nötig gewesen wäreEngineer, Mai 1897
S. 538.. Es sind auf dieser Bahn 37 mit Oelfeuerung, Bauart Holden, eingerichtete Lokomotiven im Betriebe, von
denen 19 Lokomotiven hauptsächlich zur Beförderung der Personenzüge der Londoner
Untergrundbahnen dienen.
Auch die Londoner Metropolitanbahn beabsichtigt demnächst ihre Lokomotiven mit
Einrichtungen für die Oelfeuerung nach Holden zu
versehenLe Génie civil, 1898 S. 293..
Textabbildung Bd. 312, S. 174
Fig. 15. Drehgestell mit Kegelrädergetriebe für Lokomotiven, System
Heisler.
Für Bahnen mit vielen Kurven und Steigungen, besonders zum Holztransport und in
Minendistrikten, werden in Amerika seit einigen Jahren Lokomotiven mit
Kegelräderantrieb benutzt, von denen zwei Systeme üblich sind; das eine hat die
Hauptantriebswelle seitlich von den Rädern (1894 292 *
157), das andere, System Heisler, hat sie zwischen den
RädernDer praktische Maschinenkonstrukteur vom 18.
August 1898 S. 131.. Die meisten Kegelradlokomotiven haben zwei
Drehgestelle, deren Achsen durch je ein besonderes, aussenliegendes Kegelräderpaar
angetrieben werden. Für ausnahmsweise grosse Maschinen wird noch ein drittes
Drehgestell verwendet, das dann unter dem Tender angebracht wird, den alle Maschinen
dieser Art haben.
Die neue Lokomotive, System Heisler, hat nur ein
Kegelrädergetriebe an jedem Drehgestell, welches, wie in Fig. 15 ersichtlich, zwischen den Rädern in einem mit Oel gefüllten
Gehäuse gelagert ist, und damit gegen eindringenden Sand und Schmutz geschützt
liegt. Die zweite Achse jedes Drehgestells wird durch Kuppelstangen angetrieben.
Textabbildung Bd. 312, S. 174
Fig. 17. Elektrisch angetriebene Lokomotive von der General Electric
Co.
Eine Lokomotive dieser Art mit einem Gewicht von 30 t auf zwei Drehgestellen läuft in
Kalifornien auf einer 14 km langen Strecke mit 270 Kurven von 21 bezw. 22 m
Halbmesser und Steigungen von 1:20 bis 1: 15.
Die grösste nach dem System Heister gebaute Maschine
(Fig. 16) wiegt 60 t und hat drei Drehgestelle.
Die vier Cylinder
sind zu beiden Seiten der Lokomotive unter einem Winkel von 45° angeordnet. Die
Pleuelstangen arbeiten in einer quer zur Lokomotivachse liegenden Ebene und
übertragen ihre Bewegungen auf die Kurbelwelle, deren beiderseitige Enden durch
angreifende kurze Wellen mit Universalgelenken mit den Wellen der beiden
Drehgestelle verbunden sind. Das unter dem Tender angebrachte dritte Drehgestell
wird durch eine weitere Welle von einem auf der Kurbelwelle sitzenden Kegelrad
angetrieben. Die Treibachse eines jeden Drehgestells trägt, wie Fig. 15 erkennen lässt, eine schwere Scheibe, auf der
die zwei halbkreisförmigen Kegelrädersegmente aus Gussstahl mittels Schraubenbolzen
befestigt sind. Auf derselben Achse sitzt ferner eine zweiteilige Bronzemuffe, die
einen Teil des Rahmens bildet, welcher das zweite Zahnrad trägt.
Textabbildung Bd. 312, S. 175
Fig. 16. 60-t-Maschine nach dem System Heisler.
Der Kessel ist ein gewöhnlicher Lokomotivkessel. Feuerbüchse, Rauchkammer und
Schornstein sind für Kohlen- und Holzfeuerung eingerichtet.
Die Gasmotorenfabrik Deutz hat auf Anregung des
Bergwerkdirektors Paskon für die Braunsteinbergwerke C. W. B. Fernié in Giessen eine
Lokomotive gebaut, die durch einen Benzinmotor von 6 e Maximalleistung fortbewegt wirdGlaser's Annalen für
Gewerbe und Bauwesen vom 15. Oktober 1898 S. 161.. Die
mit einer Handhebelbremse und einer vom Motor selbst bewegten Signalglocke
ausgerüstete Lokomotive ist einschliesslich Puffereisen 2,6 m lang, 1,2 m breit und
1,3 m hoch; die Spurweite beträgt 0,5 m, der Radstand 0,65 m.
Mit der Maximalleistung des Benzinmotors von 6 e erreicht die Lokomotive eine höchste Fahrgeschwindigkeit von 7,2 km in
der Stunde; die hierbei entwickelte Zugkraft beträgt am Zughaken gemessen etwa 140
kg, was bei einem Zugwiderstand von 8 kg für die Tonne Zuggewicht auf horizontaler
Strecke einer zu befördernden Last von etwa 17 t im Maximum entspricht. Das
betriebsfertige Gewicht der Lokomotive beträgt 2200 kg.
Textabbildung Bd. 312, S. 175
Fig. 18. Elektrisch angetriebene Lokomotive von der General Electric
Co.
Die Fahrgeschwindigkeit kann innerhalb der Grenzen von 7,2 bis 3 km in der Stunde
verändert werden. Es geschieht dies dadurch, dass der Führer mittels eines
Regulierhebels auf den Regulator und damit auf die Tourenzahl des Motors
einwirkt.
Der Benzinmotor arbeitet mittels gefräster Stahlgussräder auf ein Wendegetriebe, von
dem aus in Verbindung mit zwei Reibungskuppelungen für Vor- und Rückwärtsgang die
Weiterleitung der Bewegung mittels Gall'scher Kette auf
die unter sich gekuppelten Laufachsen erfolgt. Die Reibungskuppelungenwerden mittels
Handrad und Schraube eingerückt.
Der Motor hat elektrische Zündung; den hierfür erforderlichen Strom liefert ein
kleiner Akkumulator, der mitsamt dem Benzinbehälter in einem gleichzeitig den
Schutzmantel für das Triebwerk des Motors bildenden Blechmantel untergebracht
ist.
Zur Kühlung des Motors dient eine von ihm bewegte kleine Zirkulationspumpe in
Verbindung mit zwei an den Längsseiten der Lokomotive angeordneten
Wasserbehältern.
Der Benzinverbrauch beträgt bei voller Belastung des Motors etwa 2,4 kg
stündlich.
Da die aus der Benzinmaschine entweichenden Gase nach den bisherigen Erfahrungen
keine merkbare Verschlechterung der Luft bewirken, und die Benzinlokomotive
bezüglich der Anschaffungs- und Betriebskosten der elektrischen Lokomotive weit
überlegen ist, dürfte dieselbe bald in weiteren Kreisen des Bergbaues Verwendung
finden.
Die vor kurzem eröffnete, grösstenteils etwa 25 m unter Strassenoberfläche im Tunnel
liegende Central-Londonbahn, welche von der bestehenden Süd-Londonbahn bei der Bank
abzweigt und unter Oxfordstreet hin mit rund 10,5 km Länge nach Hammersmith führt,
hat 32 Stück elektrisch angetriebene Lokomotiven in Dienst gestellt, die von der General Electric Co. in Schenectady (Nordamerika)
gebaut sindLe Génie civil, 1898 Bd. XXXIII Nr. 8 S.
123..
Die in Fig. 17 und 18
ersichtlichen Lokomotiven haben grosse Aehnlichkeit mit denjenigen der Baltimore-
und Ohiobahn (1896 299 * 121). Während diese aber 90 t
schwer sind, wiegen jene nur 42 t.
Die Zuführung des 500 Volt starken Stromes erfolgt durch eine dritte (Mittel-)
Schiene mittels an der Lokomotive angebrachter Gleitschuhe, die Rückleitung durch
die gewöhnlichen Schienen. Die Lokomotive ruht auf einem vorderen und hinteren je
zweiachsigen Truckgestell. Die aus Gussstahl gefertigten Räder haben 1050 mm
Laufkreisdurchmesser.
Jede der vier Achsen wird durch einen vierpoligen Antrieb im Gewichte von 5400 kg
bewegt; der unmittelbar auf die Achse gekeilte Anker hat 572 mm Durchmesser bei 710
mm Länge.
Beim Anfahren werden die Antriebe hintereinander geschaltet; die Zugkraft beträgt
dann 6300 kg. Ein kleinerer elektrischer Motor dient zum Betreiben einer Luftpumpe,
welche die zur Bethätigung einer Bremse erforderliche Druckluft liefert.
In der zur Erzeugung des Stromes am Westende der Linie errichteten Zentrale sind
sechs mit den zugehörigen Dynamos für Strom von 5000 Volt Spannung bei 94
minutlichen Umdrehungen direkt gekuppelte, liegende Verbundmaschinen mit je 600
bezw. 1050 mm Cylinderdurchmesser und 1200 mm Kolbenhub aufgestellt, die Dampf aus
16 in acht Reihen aufgestellten Röhrenkesseln (System Babcock und Wilcox) von je 330 qm Heizfläche erhalten. Die Kesselspannung
beträgt 10,5 at. Die Dampfmaschinen leisten normal je 1300, maximal 1950 .
Die Umformung des 5000 Volt starken Stromes in solchen von 500 Volt Spannung
geschieht in drei Unterstationen.
Eine von der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft
Berlin für die normale Spurweite von 1435 mm konstruierte zweiachsige
elektrische Lokomotive ist im stande, einen Zug von 120 t mit einer Geschwindigkeit
von 14 m in der Sekunde oder 50 km in der Stunde auf der wagerechten Strecke zu
befördernGlaser's Annalen vom 15. November 1897 S.
184.. Der Radstand beträgt 2,50 m, so dass die Lokomotive Kurven
von dem geringsten zulässigen Halbmesser leicht durchfahren kann. Die Räder haben
1000 mm Laufkreisdurchmesser.
Die elektrische Energie wird der Lokomotive durch eine oberirdische Arbeitsleitung –
aus zwei in einem wagerechten Abstande von 150 mm angebrachten, je 8 mm starken
Drähten aus Hartkupfer bestehend – zugeführt. Die Stromabnahme erfolgt durch zwei
auf dem Dache des Führerhauses angebrachte Walzen aus Bronze, die, auf Blattfedern
befestigt, von unten gegen die Arbeitsleitung drücken.
Die bei einer Stromspannung von 500 Volt normal mit etwa 840 Umdrehungen laufenden
Motoren sind einerseits unmittelbar auf den Laufradachsen gelagert, andererseits an dem Untergestell
derart federnd aufgehängt, dass nur etwa ⅛ des Motorgewichtes als nicht abgefederte
Last auf die Achse wirkt. Der Antrieb der Laufachsen erfolgt mittels eines
Zahnräderpaares im Verhältnis 1 : 3. Das auf der Ankerwelle sitzende Getriebe
besteht aus Phosphorbronze, das grosse zweiteilige Rad auf der Laufradachse aus
Gussstahl.
An der einen Längswand des Führerhauses ist ein Umschalter angebracht, der zur
Regulierung der Fahrgeschwindigkeit bezw. der Umkehr der jeweiligen Fahrtrichtung
zwei Kurbeln hat. Werden dieselben abgenommen, so sind hierdurch gleichzeitig die
Kontaktwalzen mechanisch arretiert.
Der normale Stromverbrauch bei 500 Volt Spannung beträgt für jeden Motor etwa 110
Ampère. Jeder Motor leistet hierbei etwa 84 , während die maximale Leistung
rund 150 beträgt.
Dass der elektrische Betrieb einer Bahnstrecke dem Dampfbetriebe gegenüber grosse
Vorzüge namentlich auch in ökonomischer Beziehung besitzt, geht aus nachstehendem
hervorEngineering News, 1896 S. 269..
Auf der Nantasketbahn, einer Zweiglinie der New York, New Haven und Hartfordbahn
wurde die 5,6 km lange Strecke Nantasket Junction bis East Weymouth von zwei
Lokomotiven versorgt, die täglich zusammen 8 t Kohle brauchten. Nachdem elektrischer
Betrieb eingeführt ist (1896 302 39), wird der Strom für
die ganze 11,3 km lange Strecke Pemberton-Nantasket Junction mit 4 t Kohle für den
Tag erzeugt!
Die am 20. August 1898 dem Betrieb übergebene Gornergratbahn, eine elektrische reine
Zahnradbahn mit oberirdischer Stromzuführung, hat von der Schweizer Lokomotivfabrik zu Winterthur gelieferte Lokomotiven
bemerkenswerter BauartZeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure
vom 27. August 1898 S. 962.. Sie sind mit je zwei asynchronen
sechspoligen Dreiphasenstrom-Motoren mit gewickelten Ankern und Schleifringen
ausgerüstet, die bei 540 Volt Spannung in der Kontaktleitung und bei 800 minutlichen
Umdrehungen je 90 leisten. Die Motoren sind am Rahmengestell befestigt und
arbeiten mittels eines doppelt angeordneten zweifachen Räder Vorgeleges im
Verhältnis 1 : 12 auf die Treibachsen der Zahnstangenräder. Bei der normalen
Fahrgeschwindigkeit von 7 km in der Stunde beträgt die Zugkraft am Zughaken rund
6000 kg.
Zur Sicherung des Betriebes dienen zwei vollständig getrennte Bremssysteme. Einmal
können beide Treibachsen unabhängig voneinander mittels zweier Kurbeln von Hand
bethätigt werden und ferner sind beide Motoren mit Bremsscheiben und Bandbremsen
ausgerüstet, die entweder von Hand oder aber selbstthätig, sobald der Wagen eine
gewisse Fahrgeschwindigkeit überschreitet, oder sobald aus irgend einem Grunde der
Strom unterbrochen wird, in Wirksamkeit treten.
Das Eigengewicht der mit vorderer und hinterer Tragachse versehenen Lokomotive
beträgt 10,55 t.
Auch über die elektrischen Lokomotiven der Jungfraubahn, der höchsten Bergbahn
Europas, dürften einige Angaben am Platze sein. Bekanntlich ist seit 19. September
1898 die erste Teilstrecke dieser Bahn von der Station Kleine Scheidegg der
Wengernalpbahn (2 km) eröffnet.
Die 13 t schweren Lokomotiven ruhen auf einer vorderen und hinteren Tragachse mit
Laufrädern von 600 mm DurchmesserSchweizerische Bauzeitung vom 10. April
1897.. Die zwischenliegenden beiden Zahnradachsen werden mittels
zweifachen Rädervorgeleges von Elektromotoren angetrieben, die bei 800 minutlichen
Umdrehungen je 150 leisten.
Jede Lokomotive ist mit einer elektrischen Bremse, einer Handbremse, die auf
Rillenscheiben wirkt, sowie einer Schienenzangen-Hebelbremse mit Bronzesohlen
ausgerüstet.
Die oberirdische Speiseleitung erhält umgeformten Strom von 500 Volt Spannung. Die
Drehstrommotoren der Kraftstation in Lauterbrunnen sind direkt mit
Girard-Doppelturbinen gekuppelt. Ihre Spannung beträgt 7000 Volt.
(Schluss folgt.)