Titel: | Ueber die Kosten der Locomotivkraft auf Eisenbahnen. Von H. Dirksen, königl. dänischem Artillerielieutenant. |
Autor: | H. Dirksen |
Fundstelle: | Band 84, Jahrgang 1842, Nr. XLII., S. 241 |
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XLII.
Ueber die Kosten der Locomotivkraft auf
Eisenbahnen. Von H.
Dirksen, koͤnigl. daͤnischem Artillerielieutenant.
(Fortsezung und Beschluß von Heft 3, S.
186.)
Dirksen, über die Kosten der Locomotivkraft auf
Eisenbahnen.
Zweiter Abschnitt.
Kosten der Locomotivkraft; Einfluß
verschiedener Umstände auf dieselben.
§. 1. Allgemeine Bemerkungen.
Vergleicht man die im vorigen Abschnitt enthaltenen Angaben über den von den
Locomotiven auf verschiedenen Eisenbahnen geleisteten Nuzeffect und über die Kosten,
die mit ihrer Benuzung verbunden gewesen sind, miteinander, so findet man, daß
zwischen den Kosten der Locomotivkraft für denselben Nuzeffect unter verschiedenen
Umständen ein bedeutender Unterschied stattfindet. Tabelle VII wird dieses zur
Genüge darthun.
Anmerkung. Da die Kosten der Locomotivkraft bei den
verschiedenen Bahnen nur im Ganzen für den Güter- und Personentransport
zusammen angegeben sind, so haben wir die Resultate, welche wir im vorigen Abschnitt
durch unsere Berechnungen erhalten haben, angewendet, um die sämmtlichen Kosten
richtig auf jeden einzelnen Transport zu vertheilen.
Tabelle VII.
Textabbildung Bd. 084, S. 242
Guͤtertransport.;
Personentransport.; Bezeichnung der Eisenbahnen.; Periode des Betriebs.;
Verkehr.; Kosten der Locomotivkraft.; Verkehr.; Kosten der Locomotivkraft.;
Tonnen 1 Meile weit transportirt.; Im Ganzen.; Auf die Tonne per Meile.;
Personen 1 Meile weit transportirt.; Im Ganzen.; Auf die Person per Meile.;
Liverpool-Manchester; Vom 1. Julius 1833 bis zum 30. Julius 1834.; 13569
Pfd. St.; 0,727 Dn.; 15338 Pfd. St.; 0,300 Dn.; London-Birmingham;
Waͤhrend des zweiten Semesters 1839.; Die belgischen Bahnen;
Waͤhrend der neun ersten Monate des Jahres 1839.
Die verschiedenen Umstände, welche einen Einfluß auf die Kosten der Locomotivkraft
ausüben können, sind mit Ausnahme einiger zufälligen, z. B. Witterung,
Beschaffenheit der Bahn u. s. w., deren Einfluß sich durch keine Berechnung
bestimmen läßt, folgende:
1) die Tonnen- oder Personenzahl für jeden Wagenzug;
2) die Geschwindigkeit des Transports;
3) das Gefäll der Bahn;
4) Dimensionen und Construction der Maschinen;
5) der Preis der erforderlichen Materialien und übrigen Gegenstände und die Höhe des
Arbeitslohnes.
Einige dieser Umstände sind jedesmal durch Verhältnisse bedingt, die außerhalb des
Bereichs des Ingenieurs liegen; andere dagegen hängen von dem Gutachten desselben
ab. Es stellt sich ihm daher die Aufgabe, die lezteren jedesmal so zu bestimmen, daß
dadurch dem Betriebe der Bahn die möglich größten Vortheile gesichert werden. Je
nach der Verschiedenheit der übrigen wird der Einfluß jedes Umstandes auch für jeden
einzelnen Fall verschieden seyn, sich daher im Allgemeinen nicht erschöpfend
vollständig angeben lassen. Wir wollen indessen für einige so gewählte Fälle, wie
sie in der Praxis vorzukommen Pflegen, zu bestimmen suchen, wie die genannten
Umstände, der Forderung des vortheilhaftesten Betriebes gemäß, sich gegenseitig
bedingen. Dieses wird auch hinreichen, über die Sachen im Allgemeinen aufzuklären,
und namentlich diesen Zwek besser erfüllen als allgemeine Ausdrüke. Diese würden
sehr complicirt ausfallen, daher die Uebersicht sehr erschweren. Wir werden zugleich
anzudeuten suchen, wie der Ingenieur für jeden gegebenen Fall seine Berechnungen
anzustellen hat. Für die lezteren werden schon die angeführten Resultate in vielen
Fällen eine unmittelbare Anwendung finden, indem sie wenigstens die Gränzen
andeuten, innerhalb welcher die nothwendigen Tatonnements vorzunehmen sind.
Da die beiden Theile, worin der Betrieb einer Eisenbahn zerfällt, nämlich der
Personen- und der Gütertransport, wesentlich verschiedenen Bedingungen
unterworfen sind, so wollen wir jeden derselben für sich betrachten. Vorher schiken
wir indessen noch folgende allgemeine Bemerkungen über jeden einzelnen der erwähnten
Umstände voraus.
Die Anzahl der Personen auf den Wagenzug ist als etwas dem Ingenieur Gegebenes
anzusehen, da dieselbe theils durch den Verkehr, theils durch die Bedürfnisse des
Publicums mit Rüksicht auf die Zahl der täglichen Fahrten bedingt wird. Schon aus
dem Vorhergehenden leuchtet es ein, und es wird in der Folge noch deutlicher ans Licht treten, daß
die Kosten der Locomotivkraft auf die Person desto geringer sind, je größer die
Anzahl der Personen per Wagenzug ist. Es wird daher im
Interesse der Inhaber der Bahn seyn, den Betrieb so einzurichten, daß diese Anzahl
die möglich größte werde, ohne daß dadurch, wie es leicht durch Feststellung einer
zu kleinen Anzahl täglicher Fahrten geschehen kann, der Personenverkehr überhaupt in
merklichem Grade abnähme. Doch sind hiebei auch die unter Nr. 2, 3 und 4 erwähnten
Umstände in Erwägung zu ziehen.
Beim Gütertransport ist das Gewicht per Wagenzug, wenn
auch in etwas, so doch nicht in dem Grade, wie beim Personentransport, durch äußere
Umstände bedingt. Man wird dasselbe daher meistens nach eigenem Gutachten mit
Berüksichtigung von Nr. 2, 3 und 4 bestimmen können.
Die Geschwindigkeit beim Personentransport ist dem Bedürfniß des Publicums gemäß
festzustellen, und daher als etwas Gegebenes zu betrachten. Da aber das Bedürfniß
oft erst mit der Möglichkeit der Befriedigung desselben entsteht, und sich
namentlich für die Geschwindigkeit des Transports keine Gränze festsezen läßt, über
die hinaus eine Vermehrung derselben dem Publicum nicht zum Vortheil gereichen
würde, so wird es immer für den Erfolg einer Eisenbahn rathsam seyn, die
Geschwindigkeit nicht allein schon gleich anfangs so hoch zu bestimmen, wie sie den
Umständen nach mit einer vernünftigen Oekonomie sowohl des Publicums, als der
Inhaber der Bahn zu vereinbaren ist, sondern auch die Bauart so zu wählen, daß
dadurch für die Zukunft der Erzielung einer größern Geschwindigkeit keine
Hindernisse in den Weg gelegt werden. Die mittlere Geschwindigkeit beim
Personentransport beträgt jezt fast überall, auf Bahnen von der gewöhnlichen
Spurweite von 4 Fuß 8½ Zoll, 24 bis 25 Meilen in der Stunde. Auf diese
Geschwindigkeit werden wir daher im Folgenden besonders Rüksicht nehmen.
Beim Gütertransport hat die Geschwindigkeit nicht denselben Werth wie beim
Personentransport. Eine weit geringere, als dort, wird hier in den meisten Fällen
hinreichen. Auf Bahnen, wo sowohl der eine, als der andere Transport stattfindet,
darf die Geschwindigkeit des Gütertransports indessen nicht zu klein seyn, um,
namentlich wenn die Personenfahrten sehr häufig sind, die Bahn für diese lezteren
nicht zu sperren. Eine Geschwindigkeit von 15 Meilen in der Stunde ist bis jezt
überall in dieser Hinsicht als zureichend gefunden.
Der Einfluß des Gefälles der Bahn ist entweder unmittelbar oder mittelbar. Sind die
Verdampfung und die Dimensionen der Maschinen und das Gewicht der Wagenzüge einmal
bestimmt, so üben die
Rampen der Bahn einen Einfluß auf die mittlere Geschwindigkeit und auf die Kosten
der Locomotivkraft aus, indem sie die ersteren vermindern, die lezteren vermehren.
Wie dieser unmittelbare Einfluß des Gefälles zu berechnen ist, haben wir bei den
vorhergehenden Berechnungen Gelegenheit gehabt zu zeigen. Der mittelbare Einfluß des
Gefälles, viel wichtiger als jener, besteht darin, daß, wenn sich starke Gefälle auf
einer Bahn befinden, man mit derselben Maschine nicht mehr dieselbe Last fortbewegen
kann, also zur Fortschaffung derselben Last stärkere Maschinen oder häufigere
Fahrten anwenden muß, als wenn dieselben nicht existirten, wodurch eine bedeutende
Vermehrung der Kosten herbeigeführt werden kann.
Die Construction der Locomotiven gehört an und für sich nicht hieher. Wir haben hier
nur die Hauptmomente zu betrachten, wodurch die Wirkung einer Maschine bedingt wird,
und die man dem Maschinenbaumeister bei der Bestellung aufgibt. Das Uebrige muß dem
Lezteren überlassen bleiben. Jene Momente sind die Verdampfungskraft der Maschine,
der Dampfdruk im Kessel, der Durchmesser der Cylinder, der Durchmesser der
Treibräder und die Länge des Kolbenhubes. Der Dampfdruk im Kessel und die Länge des
Kolbenhubes Pflegen indessen fast bei allen neueren Maschinen, von welchen
Dimensionen diese auch sonst seyn mögen, dieselben zu seyn. Wir betrachten sie daher
als constante Größen. Die Länge des Kolbenhubes nehmen wir überall = 16 Zoll an; von
dem Dampfdruk werden wir später noch reden. Von dem Durchmesser der Treibräder,
welcher für eine bestimmte Spurweite, der Stabilität der Maschine wegen, eine
gewisse Gränze nicht überschreiten darf, gilt dasselbe. Bei der gewöhnlichen, vorher
genannten Spurweite pflegt der Durchmesser der Treibräder an den zum
Personentransport bestimmten Locomotiven 5 Fuß, und an denjenigen zum Gütertransport
4 Fuß 6 Zoll zu betragen. Diese beiden Maaße werden wir in der Folge bei unsern
Berechnungen annehmen, und daher nur die Verdampfungskraft der Maschine und den
Durchmesser der Cylinder variiren lassen.
Während die drei ersten der besagten Umstände großentheils von äußeren Verhältnissen
abhängen, kann man die Dimensionen der Maschinen, obgleich man durch technische
Rüksichten in mancher Hinsicht gebunden ist, doch innerhalb gewisser Gränzen nach
eigenem Gutachten variiren lassen, um den Betrieb der Bahn so vortheilhaft wie
möglich einzurichten. Der Einfluß derselben auf die Kosten der Locomotivkraft ist
daher eigentlich nicht als für sich bestehend, sondern als schon durch die übrigen
Umstände bedingt und in dem Einfluß dieser begriffen zu betrachten.
Da alle Veränderungen, welche die Preise der Materialien und andere Gegenstände, die
zur Unterhaltung und Benuzung der Locomotiven erfordert werden, und die Höhe des
Arbeitslohnes erleiden können, sich durchaus nicht vorhersehen lassen, so würde es
zu nichts führen, ihren Einfluß auf die Kosten der Locomotivkraft im Allgemeinen
bestimmen zu wollen. Wie dieselben jedesmal in Rechnung zu bringen sind, bedarf
theils keiner weiteren Erläuterung, theils ist es bei den vorhergehenden Anwendungen
unserer Methode schon gezeigt. In den nachfolgenden Berechnungen sind dieselben
Preise wie auf der Liverpool-Manchester-Bahn supponirt, mit Ausnahme
der Coaks, für die wir 29 Sh. per Tonne gerechnet
haben.
§. 2. Gütertransport.
Tab. VIII zeigt durch ein Beispiel den unmittelbaren
Einfluß des Gefälles auf die mittlere Geschwindigkeit und die Kosten der
Locomotivkraft. Wir haben dazu eine solche Maschine gewählt, wie man gewöhnlich zum
Gütertransport verwendet, und wie wir schon unserer Berechnung der Kosten der
Locomotivkraft auf den belgischen Bahnen zum Grunde gelegt haben. Wir berechneten
dort, daß bei dem daselbst stattfindenden Betriebe die mittlere Verdampfung 60,9
Kubikfuß in der Stunde betrage, welche Verdampfung wir auch hier angenommen haben.
Es ist indessen zu bemerken, daß die Verdampfungskraft der Maschine größer seyn muß,
nicht allein weil die Last variirt und oft die mittlere bedeutend übersteigt,
sondern auch weil es beim gewöhnlichen Betriebe unmöglich ist, den
Verdampfungsapparat immer im vollkommenen Stande zu halten. Außerdem kann noch ein
bedeutender Zuwachs des Widerstandes durch widrigen Wind und durch einen
mangelhaften Zustand der Bahn verursacht werden, wodurch, um dieselbe mittlere
Geschwindigkeit zu behalten, eine stärkere Verdampfung nothwendig wird. Es ist wohl,
in Uebereinstimmung damit, wie wir es auf der
Liverpool-Manchester-Bahn fanden, anzunehmen, daß ein Ueberschuß von
1/6–1/5 der gewöhnlichen Verdampfung hinreiche.
Tabelle VIII.
Verdampfung = 60,9 Kubikfuß in der Stunde; Durchmesser der
Cylinder = 14 Zoll; Durchmesser der Treibräder = 4 Fuß 6 Zoll; Gewicht der Maschine
= 12 Tonnen; Bruttolast, mit Einschluß des Munitionswagens = 104,5 Tonnen; Nettolast
= 60 Tonnen.
Textabbildung Bd. 084, S. 247
Beim Hinanfahren.; Beim
Hinabfahren.; Beim Durchlaufen von 2 Meilen, wovon die eine steigt, die andere
faͤllt.; Gefaͤll der Bahn. Anzahl der Maschinen.; Geschwindigkeit
in Meilen per Stunde; Durchlaufszeit in Minuten fuͤr 1 Meile; Kosten per
Meile in Pence.; Der Regulator offen oder geschlossen.; Geschwindigkeit in
Meilen per Stunde; Durchlaufszeit in Minuten fuͤr 1 Meile.; Kosten per
Meile in Pence.; Durchlaufszeit.; Mittlere Geschwindigkeit in Meilen pr.
Stunde.; Kosten in Pence.; Verhaͤltniß der Kosten zu den Kosten auf
horizontaler Bahn.; offen; geschlossen
In die mit einem * bezeichneten Zahlen sind die Kosten fuͤr die
Unterstuͤzungsmaschine begriffen.
Wie schon vorher bemerkt worden, läßt sich der Einfluß des Gefälles noch aus einem
anderen Gesichtspunkte betrachten. Je größer das größte Gefäll einer Eisenbahn ist,
auf eine desto kleinere mittlere Last muß, bei Anwendung derselben Maschinen, der
Betrieb eingerichtet werden. Dieses hat eine Vermehrung der mittleren
Geschwindigkeit, aber zugleich eine Vermehrung der Kosten per Tonne zur Folge. Tab. IX zeigt diesen Einfluß des Gefälles.
Die größte Last, welche eine Locomotive auf einer Reise fortschaffen kann, hängt von
dem Dampfdruk im Kessel ab. Wir haben denselben bei der Berechnung von Tab. IX, wie
überall in der Folge, nur = 60 Pfd. auf den Quadratzoll angenommen, obgleich
derselbe bei den meisten Maschinen 65 Pfd. und darüber beträgt. Die Resultate
unserer Berechnungen werden sich aber hiedurch mehr zum unmittelbaren Gebrauch für
die Praxis eignen. Die jedesmal angegebene Last ist nämlich jezt als eine mittlere
für den Betrieb anzusehen, da die Maschine, selbst wenn alle Wagen geladen sind, den
Wagenzug ohne Schwierigkeit die am stärksten geneigte Rampe wird hinanziehen
können.
Es ist ferner zur Bestimmung der Nettolast dasselbe Verhältniß zwischen dieser und
der Bruttolast angenommen, welches wir auf den belgischen Bahnen supponirt haben,
nämlich 60 Tonnen Nettolast auf 97,5 Tonnen Bruttolast.
Es ist nur die Geschwindigkeit auf horizontaler Bahn angeführt. Diese wird aber immer
einen Maaßstab abgeben zur Vergleichung der mittleren Geschwindigkeit, die, wie man
schon aus Tab. VIII schließen kann, nur wenig von der
ersten verschieden seyn wird. Ebenso sind die Kosten, von denen dasselbe gilt, nur
für die horizontale Bahn angegeben.
Tabelle IX.
Dimensionen, Gewicht und Verdampfung der Maschine wie in Tab. VIII.
Textabbildung Bd. 084, S. 248
Auf horizontaler Bahn;
Groͤßtes Gefaͤll der Bahn.; Bruttolast mit Einschluß des
Munitionswagens in Tonnen.; Nettolast in Tonnen.; Geschwindigkeit in Meilen per
Stunde.; Kosten der Locomotivkraft in Pence per Meile.; Im Ganzen.; Auf die
Tonne.
Wir wollen jezt untersuchen, welchen Einfluß es hat, wenn man den Durchmesser der
Cylinder verändert, während die Verdampfung und die übrigen Dimensionen der Maschine
dieselben bleiben. Zu diesem Zwek ist Tab. X berechnet.
Tabelle X.
Durchmesser der Treibräder, Verdampfung und Gewicht der Maschine
wie in Tabelle VIII. Größtes Gefäll der Bahn 1/500.
Textabbildung Bd. 084, S. 249
Auf horizontaler Bahn.; Durchmesser
der Cylinder. Zoll.; Bruttolast mit Einschluß des Munitionswagens in Tonnen.;
Nettolast in Tonnen.; Geschwindigkeit in Meilen per Stunde.; Kosten der
Locomotivkraft in Pence per Meile.; Im Ganzen.; Auf die Tonne.
Es folgt aus dieser Tabelle, daß, wenn der Durchmesser der Cylinder kleiner wird, die
Last abnimmt, dagegen die mittlere Geschwindigkeit und die Kosten per Tonne zunehmen.
Es ist jezt noch übrig, den Fall zu untersuchen, wo man an eine bestimmte mittlere
Geschwindigkeit gebunden ist, wie man es in der Praxis zu seyn Pflegt. Wir wollen z.
B. annehmen, daß dieselbe zu 15 Meilen in der Stunde bestimmt sey. Für diesen Fall
ist Tab. XI berechnet. Freilich läßt sich die mittlere Geschwindigkeit nicht im
Allgemeinen vorher bestimmen, sondern es muß dieselbe für jeden gegebenen Fall, mit
Berüksichtigung des Profils der Bahn, berechnet werden; wie indessen schon
angedeutet, kann man aus Tab. VIII folgern, daß sie
in den meisten Fällen nur unbedeutend von der Geschwindigkeit auf horizontaler Bahn
abweichen wird. Sollte aber die Bahn, um deren Betrieb es sich handelt, in ihrer
ganzen Ausdehnung aus stark geneigten Rampen bestehen, so müßte man für die
Geschwindigkeit auf horizontaler Bahn eine etwas größere, als die mittlere,
annehmen, wie wir es schon bei der Berechnung der Kosten der Locomotivkraft auf der
London-Birmingham-Bahn gethan haben.
Tabelle XI.
Durchmesser der Treibräder, Verdampfung und Gewicht der Maschine
wie in Tabelle VIII; Geschwindigkeit auf horizontaler Bahn = 15 Meilen in der
Stunde.
Textabbildung Bd. 084, S. 250
Durchmesser der Cylinder Zoll.;
Bruttolast mit Einschluß des Munitionswagens in Tonnen.; Nettolast in Tonnen.;
Groͤßtes Gefaͤll der Bahn.; Kosten der Locomotivkraft in Pence per
Meile auf horizontaler Bahn.; Im Ganzen.; Auf die Tonne.
Es läßt sich aus dieser Tabelle der mittelbare Einfluß des Gefälles entnehmen. Man
sieht nämlich, daß, sobald sich ein größeres Gefäll auf einer Bahn befindet, auch
der Durchmesser der Cylinder größer seyn muß, damit die Maschine die Last, welche
sie auf horizontaler Bahn mit einer Geschwindigkeit von 15 Meilen in der Stunde
fortbewegt, die am stärksten geneigte Rampe der Bahn hinaufziehen könne. Dieß hat
eine Vermehrung der Kosten per Tonne zur Folge, denn bei
gleicher Verdampfung und gleicher Geschwindigkeit zieht eine Maschine mit größerem
Durchmesser der Cylinder eine kleinere Last.
Es leuchtet zugleich ein, wie wichtig es ist, bei der Wahl der Maschinen für den
Betrieb einer Bahn das größte Gefälle derselben zu berüksichtigen. Wollte man z. B.
auf einer Bahn, deren größtes Gefälle = 1/950, wo also ein Durchmesser der Cylinder
von 12 Zoll hinreicht, statt solcher Maschinen, Maschinen mit Cylindern von 14 Zoll
Durchmesser anwenden, so würden dadurch unnüzer Weise die Kosten der Locomotivkraft
per Tonne von 0,3098 Pence auf 0,4414 Pence
gesteigert.
§. 3. Personentransport.
Wie im vorigen Paragraphen fangen wir auch hier damit an, in einer Tabelle den
unmittelbaren Einfluß des Gefälles auf die mittlere Geschwindigkeit und die Kosten
der Locomotivkraft zu zeigen. Es ist dabei eine Maschine vorausgesezt von den
Dimensionen derer, die auf der Liverpool-Manchester-Eisenbahn zum
Personentransport verwendet werden. Wir haben auch eine gleiche Last und
Geschwindigkeit angenommen; also muß ebenfalls die Verdampfung dieselbe seyn, welche
wir dort berechneten. Das Hinabfahren auf den stark geneigten Rampen bei
geschlossenem Regulator anlangend, so ist vorausgesezt, daß die Geschwindigkeit
mittelst der Bremse auf 30 Meilen in der Stunde moderirt werde.
Tabelle XII.
Verdampfung = 55.6 Kubikf. in der Stunde; Durchmesser der
Cylinder = 11 Zoll; Gewicht der Maschine = 8 Ton.; Bruttolast, mit Einschluß des
Munitionswagens = 27,6 Ton.; Anzahl der Personen = 64.
Textabbildung Bd. 084, S. 251
Beim Hinanfahren.; Beim
Hinabfahren.; Beim Durchlaufen von 2 Meilen, wovon die eine steigt, die andere
faͤllt.; Gefaͤll. der Bahn.; Geschwindigkeit in Meilen per Stunde;
Durchlaufszeit in Minuten fuͤr 1 Meile; Kosten per Meile in Pence.; Der
Regulator offen oder geschlossen.; Geschwindigkeit in Meilen per Stunde;
Durchlaufszeit in Minuten fuͤr 1 Meile.; Kosten per Meile in Pence.;
Durchlaufszeit.; Mittlere Geschwindigkeit in Meilen per Stunde; Kosten in
Pence.; Verhaͤltniß der Kosten zu den Kosten zu den Kosten auf
horizontaler Bahn.; offen; geschlossen
Beim Personentransport ist, wie vorher angedeutet, eine mittlere Geschwindigkeit von
24–25 Meilen in der Stunde überall üblich. Wir wollen deßwegen bei den
nächstfolgenden Berechnungen voraussezen, daß eine solche Geschwindigkeit zur
Bedingung gemacht sey. Es bleiben daher nur die Anzahl der Personen per Wagenzug, die Verdampfung, der Durchmesser der
Cylinder und das Gefäll der Bahn als variable Größen übrig.
Für die Verdampfungskraft der Maschine gibt es eine Gränze, die namentlich von der
Spurweite abhängt. Bei der gewöhnlichen Spurweite von 4 Fuß 8½ Zoll ist eine
Verdampfungskraft von 90 bis 100 Kubikfuß als die größte anzusehen; diese
entspricht, zufolge des im vorigen Paragraphen über das Verhältniß der mittleren
Verdampfung zur Verdampfungskraft der Maschinen Gesagten, einer mittleren
Verdampfung von 80 Kubikfuß in der Stunde. Demnach wollen wir einen Vergleich
anstellen über die Leistungen von drei Maschinen von verschiedener Verdampfung,
nämlich von einer mittleren Verdampfung von 60, 70 und 80 Kubikfuß in der Stunde,
indem wir zugleich den Durchmesser der Cylinder für die beiden stärksten dieser
Maschinen variiren lassen.
Zu diesem Zwek ist Tab. XIII berechnet. Es ist dabei eine Bruttolast von ⅓
Tonne auf die Person gerechnet, und zur Berechnung der Kosten wie vorhin
vorausgesezt, daß die Unterhaltungskosten sich verhalten wie die Quadratwurzel des
Gewichts der Maschine.
Tabelle XIII.
Durchmesser der Treibräder = 5 Fuß; Geschwindigkeit aus
horizontaler Bahn = 25 Meilen in der Stunde.
Textabbildung Bd. 084, S. 252
Verdampfung.; Gewicht der Maschine
und des Munitionswag.; Durchmesser der Cylinder.; Anzahl der Personen per
Wagenzug.; Groͤßtes Gefaͤll der Bahn.; Kosten der Locomotivkraft
in Pence per Meile auf horizontaler Bahn.; Kubikuß in der Stunde.; Tonnen.;
Zoll.; Auf den Wagenzug.; Auf die Person.
Man sieht aus dieser Tabelle, welchen Einfluß die Anzahl der Personen per Wagenzug und das größte Gefäll der Bahn auf die
Dimensionen und die Verdampfung der Maschinen und auf die Kosten der Locomotivkraft
per Person haben.
Wir wollen jezt außer der Geschwindigkeit auch die Anzahl der Personen auf den
Wagenzug als constant und gegeben annehmen, so daß nur noch die Verdampfung, der
Durchmesser der Cylinder und das Gefäll der Bahn variabel sind. Für diesen Fall ist
Tab. XIV berechnet. Mit der Verdampfung muß nothwendig das Gewicht der Maschinen
zunehmen; wir haben supponirt, daß ein Zuwachs der Verdampfung von 10 Kubikfuß in
der Stunde eine Vergrößerung des Gewichts der Maschine von circa 1,5 Tonnen und des Munitionswagens von 1 Tonne mit sich führe.
Tabelle XIV.
Geschwindigkeit auf horizontaler Bahn = 25 Meilen in der Stunde;
Anzahl der Personen per Wagenzug = 115; Durchmesser der
Treibräder = 5 Fuß.
Textabbildung Bd. 084, S. 253
Durchmesser der Cylinder.;
Verdampfung.; Gewicht der Maschine und des Munitionswagens.; Groͤßtes
Gefaͤll der Bahn.; Kosten der Locomotivkraft in Pence per Meile auf
horizontaler Bahn.; Zoll.; Kubikfuß in der Stunde.; Tonnen.; Auf den Wagenzug.;
Auf die Person.
Diese Tabelle ist besonders geeignet, den Einfluß des Gefälls auf die Kosten zu
zeigen, da bei gleicher Last der Durchmesser der Cylinder und die Verdampfung, also
auch die Kosten, allein von dem größten Gefälle der Bahn abhängen. Es ergibt sich
ferner daraus, daß es beim Personentransport ebenfalls von der größten Wichtigkeit
ist, die Dimensionen der Maschinen nicht größer zu wählen, als sie das größte Gefäll
der Bahn erheischt. Betrüge das leztere z. B. 1/190, so würde man, wenn man den
Maschinen 12zöllige Cylinder statt 11zölliger gäbe, die Kosten der Locomotivkraft
per Person von 0,1788 auf 0,1922 Pence erhöhen.
Bisher haben wir angenommen, daß eine mittlere Geschwindigkeit von circa 25 Meilen in der Stunde hinreichend erkannt sey.
In neuerer Zeit hat
man indessen angefangen, diese Gränze zu überschreiten. Namentlich gilt dieß von der
Great-Western-Eisenbahn. Zu diesem Zwek gab man der Bahn eine
Spurweite von 7 Fuß, wodurch eine solche Erweiterung des Verdampfungsapparates der
Maschinen möglich wurde, daß die stärksten Maschinen dieser Bahn 200 Kubikfuß Wasser
in der Stunde und darüber verdampfen. Tab. XV wird dazu dienen, die Wirkung einer
solchen Maschine mit derjenigen der Maschinen auf Bahnen von der gewöhnlichen
Spurweite zu vergleichen, und den Mehraufwand an Kosten zu zeigen, der mit einer
größeren Geschwindigkeit verbunden ist. Für den Wagenzug der größeren Maschine ist,
zur Berechnung des Widerstandes der Luft, eine Vorderfläche der Wagen von 100
Quadratfuß und eine mittlere Bruttolast von 6 Tonnen per
Wagen angenommen; es ist ferner vorausgesezt, daß bei dieser Maschine der Dampfdruk
im Dampfkessel 80 Pfd. auf den Quadratzoll betrage.
Tabelle XV.
Textabbildung Bd. 084, S. 254
Verdampfung; Gewicht d. Maschine u.
des Munitionswagens.; Durchmesser der Cylind.; Durchmesser der
Treibraͤder.; Anzahl der Personen per Wagenzug.; Geschwindigk. auf horiz.
Bahn.; Groͤßtes Gefaͤll der Bahn.; Kosten der Locomotivkraft in
Pence per Meile, auf horizontaler Bahn.; Kubikfuß in der Stunde.; Tonnen.;
Zoll.; Fuß.; Meilen in der Stunde; Auf den Wagenzug.; Auf die Person.
Man koͤnnte es vielleicht auffallend finden, daß fuͤr zwei
Maschinen, welche beide Cylinder von 11 Zoll Durchmesser und dieselbe Last
zu ziehen haben, das groͤßte Gefaͤll der Bahn so verschieden
ist. Es ist aber hiebei zu bemerken, daß nicht allein das Gewicht der
Maschinen verschieden ist, sondern daß zugleich die Geschwindigkeit beim
Hinanfahren verschieden, und zwar groͤßer fuͤr die Maschine
von staͤrkerer Verdampfung seyn muß, welches eine Vermehrung des
Widerstandes der Luft zur Folge hat. Freilich koͤnnte man dem
lezteren dadurch begegnen, daß man entweder bei der Ankunft am Fuße der
Rampe die Verdampfung durch Daͤmpfung des Feuers verminderte, oder
waͤhrend des Hinanfahrens einen Theil des Dampfes durch das
Sicherheitsventil entweichen ließe; aber beides moͤchte doch mit
einem wohleingerichteten Betriebe nicht vereinbar seyn.
Es folgt aus dieser Tabelle, daß, obgleich eine größere Geschwindigkeit nur durch
einen größeren Kostenaufwand erreicht werden kann, sich doch auf Eisenbahnen, wo der
Verkehr bedeutend ist, so daß 150 bis 160 Personen auf den Wagenzug gerechnet werden
können, sich der Transport mit einer mittleren Geschwindigkeit von 40 Meilen in der
Stunde eben so billig würde bewerkstelligen lassen, als auf anderen, wo die Anzahl
der Personen auf den Wagenzug geringer ist, mit einer Geschwindigkeit von 25 Meilen
in der Stunde. Beliefe sich die Anzahl der Personen per
Wagenzug auf 3–400, so würde man, selbst bei Anwendung einer Geschwindigkeit
von 35 Meilen in der Stunde, gar nur ⅓ der Kosten für die Locomotivkraft auf
die Person haben, wie bei einer Personenanzahl von 80 auf den Wagenzug bei einer
Geschwindigkeit von 25 Meilen. Im Allgemeinen läßt sich daraus folgern, daß es auf
den Verkehr ankommt, inwiefern, ohne die Kosten über das Gewöhnliche zu steigern,
sich eine größere mittlere Geschwindigkeit erreichen läßt.
In aller Kürze wollen wir noch Einiges über die Anwendung des Vorhergehenden in der
Praxis anführen. Nachdem man für den Betrieb einer neu zu errichtenden Bahn, dem
Verkehr nach, der sich voraussezen läßt, die Anzahl der Personen per Wagenzug bestimmt hat, wird Tab. XV dazu dienen, zu
beurtheilen, inwiefern eine größere Geschwindigkeit als die gewöhnliche, wenn man
eine solche überhaupt sollte wünschen, ohne übermäßige Steigerung der Kosten zu
erreichen ist. Tab. XV ist nur für die Maschinen einer Spurweite von 4 Fuß 8½
Zoll und einer von 7 Fuß berechnet, welche bis jezt die kleinste und die größte der
angewendeten Spurweiten sind. Eine Erweiterung dieser TabelleEs ist einleuchtend, daß eine solche Erweiterung dieser so wie der
uͤbrigen Tabellen dem Praktiker von großem Nuzen seyn wuͤrde.
Es ließe sich auf diese Weise ein tabellarisches Werk ausfertigen, worin man
nur nachzuschlagen haͤtte, um entweder unmittelbar oder doch mittelst
ganz einfacher Rechnungen fuͤr jeden Fall die gewuͤnschte
Aufklaͤrung zu erhalten. für Maschinen von mittlerer
Verdampfung, die also auch eine mittlere Spurweite bedingen, wird hiebei oft
nothwendig seyn. Kennt man das größte Gefäll der Bahn schon vorher, so wird auch
dieses hiebei zu berüksichtigen seyn. Nachdem man über die anzuwendende mittlere
Geschwindigkeit übereingekommen, würde sich aus einer nach Tab. XIV eingerichteten,
für die angenommene Last und Geschwindigkeit berechneten Tabelle der Durchmesser der
Cylinder und die Verdampfung unmittelbar ergeben, wenn das größte Gefäll der Bahn
schon voraus bestimmt wäre. Das leztere wird indessen selten der Fall seyn;
gewöhnlich ist man im Stande, dasselbe durch eine Veränderung der Auf- und Abträge oder
durch Verlegung der Tracen der Bahn variiren zu lassen. In diesem Fall müßte man für
jede der möglichen Tracen besonders den Durchmesser der Cylinder und die
Verdampfung, sowohl für die Maschinen des Personen- als die des
Gütertransports, bestimmen, und darauf die jährlichen Kosten der Locomotivkraft, dem
supponirten Gesammtverkehr gemäß, berechnen, wie es im ersten Abschnitt gezeigt ist.
Durch einen Vergleich des Unterschiedes der jährlichen KostenFreilich bilden die kosten der Locomotivkraft nur einen Theil der gesammten
Betriebskosten; alle uͤbrigen kosten werden aber durch eine Aenderung
des Profils der Bahn gar keine, oder doch nur eine unbedeutende
Veraͤnderung erleiden. mit dem Unterschiede der Zinsen der
Baukosten wird es sich dann ergeben, welche Trace den Vorzug verdient. Wenn das
Gefäll einer kurzen Streke der Bahn das der übrigen Theile derselben bedeutend
übersteigt, so wird es oft vortheilhaft seyn, sich hier der Unterstüzungsmaschinen
zu bedienen, um nicht zur Anwendung gar zu großer Maschinen genöthigt zu seyn,
welches immer eine bedeutende Erhöhung der Betriebskosten zur Folge hat. Ueber
diesen Punkt wird man sich ebenfalls leicht durch eine Kostenberechnung aufklären
können.