Die Schnellbahnwagen der Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen in Berlin. Von Professor M. Buhle und Dipl.-Ing. W. Pfitzner, Dresden. Die Schnellbahnwagen der Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen in Berlin. Bekanntlich hat sich die „Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen“ am 10. Oktober 1899 zu dem Zweck gebildetNäheres über diese Gründung, die beteiligten Firmen, die Leiter der Gesellschaft und der Versuche (Lochner, Denninghoff usw.) s. Deutsche Bauzeitung 1899, S. 523; im übrigen vergl. auch daselbst 1901, S. 263 und folgende („Elektrische Schnellbahnen zur Verbindung grosser Städte“ von W. Kübler und G. Schimpff).D. p. J. 1901, 316, 626 und folgende; 1904, 319, 123 und folgende, S. 241 und folgende und Richter „Schnellbetrieb auf den Eisenbahnen der Gegenwart“ 1901 316, 325 und folgende.Z. d. V. d. I. 1901, S. 1261, 1369 und 1691; 1902. S. 900; 1903, S. 690 und 1539; 1904, S. 810 und S. 949 und folgende (von Borries); ferner: 1902, S. 486 (Behrsche Schnellbahn; 1902. S. 67 (Richter: „Die auf Dampfbahnen erzielten höchsten Geschwindigkeiten).Zentralblatt der Bauverwaltung 1899–1904 (besonders hingewiesen werde auf 1903, S. 497, 531, 535, 543. 575, 599 und 612).Glasers Annalen 1901, I, S. 159 und 237, sowie II, S. 129; 1902. I, S. 86 und folgende (Wittfeld „Ueber-Schnellbahnen und elektrische Zugförderung auf Hauptbahnen); 1902, I, Seite 106 („Dampflokomotive und Schnellverkehr“); 1902, I, S. 191 und 209 (Lochner, „Die Versuchsfahrten der Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen, September bis November 1901“ [Vortrag im Verein für Eisenbahnkunde 8. IV 1901]); 1903, I, S. 93 und folgende; 1904, I, S. 37 und 135.Elektrotechnische Zeitschrift 1899–1904 (Studiengesellschaft).Zeitschrift des Vereines deutscher Eisenbahn-Verwaltungen 1899–1904.Organ 1901–1904 (besonders hingewiesen sei auf Schnellverkehr und Schwebebahn“ von Dolezalek, 1901, 5. Heft.)Elektrische Bahnen 1904, Heft 8, S. 125 und des Verfassers Tafel VII (eine weitere Tafel ist im Druck).Zeitschr. des Oesterr. Ing.- und Arch.-Vereines 1902, Nr. 7 (Stockert „Ueber den Eisenbahn-Schnellverkehr).„Bericht über die Versuchsfahrten auf der Militär-Eisenbahn den Monaten September bis November 1903. (Als Manuskript druckt bei S. Hermann-Berlin).Denkschrift: „Zum 25. Gedenktag der ersten elektrischen Bahn“ von Siemens & Halske A.-G.La Trazione A Vapore von Pietro Oppizzi. Mailand, 1904., über den elektrischen Betrieb von Vollbahnen Erfahrungen zu schaffen, so u.a. auch über die Konstruktion der Fahrzeuge, die Beanspruchung des Oberbaues, die Grenzen der technischen und der wirtschaftlichen Möglichkeit des elektrischen Betriebes, Kraftverbrauch usw. Die Studien hatten zunächst einen ganz allgemeinen Charakter und bezogen sich nicht auf den Ausbau einer bestimmten Strecke. Die Versuche sind dann 1901 und 1903 auf der von der Verwaltung der Kgl. Militär-Eisenbahn bereitwilligst zur Verfügung gestellten Strecke Berlin-Zossen (s. Fig. 9 der Fortsetzung) vorgenommen worden, und die letzten Versuche der Studiengesellschaft haben einen besonderen Wert noch dadurch erhalten, dass die preussische Staatseisenbahn-Verwaltung auf derselben Strecke mitDampf-Lokomotiven Schnellfahr-Versuche ausgeführt hat, so dass die Leistungen und Kosten beider Betriebsarten unmittelbar mit einander verglichen werden können. Nach G. Schimpff („Elektrische Schnell- und Vollbahnen mit hochgespanntem Drehstrom als Antrieb“ [Deutsche Bauzeitung 1902, Nr. 16 und folgende]) machte den ersten technisch durchdachten Versuch, die Frage der schnellen Personenbeförderung mittelst elektrischer Energie zu lösen, die Firma Ganz & Co., Budapest, indem sie im Jahre 1891 anlässlich der elektrotechnischen Ausstellung in Frankfurt a. M. einen Entwurf für eine elektrische Schnellbahn zwischen Wien und Budapest veröffentlichte, auf welcher die 260 km betragende Entfernung in etwa 1 Stunde zurückgelegt werden sollte. Die folgende Zeit brachte den beispiellosen Aufschwung der elektrischen Zugförderung auf den Strassenbahnen, und die durch den Ausbau dieser Bahnnetze völlig beschäftigte Elektrotechnik fand keine Zeit, sich mit Zukunftsproblemen auf dem Gebiete der Personenbeförderung zu beschäftigenVergl. auch G. Schimpff, „Die Strassenbahnen in den Vereinigten Staaten von Amerika“ (Julius Springer 1903).. So geriet auch die Schnellbahnfrage in den Hintergrund. Der Gedanke an dieselbe tauchte wieder auf, als infolge der günstigen Geschäftslage an der Jahrhundertwende in Deutschland das Bedürfnis eines beschleunigten persönlichen Geschäftsverkehrs fühlbar wurde, als das Ende der Umwandlungsperiode der Strassenbahnen abzusehen war, und als die Ausgestaltung der Drehstrom-Kraftübertragung und des Drehstrom-Bahnmotors vornehmlich durch die A. E. G., durch Brown, Boveri & Co., Ganz & Co. und vor allem auch durch Siemens & Halske (Gross-Lichterfelder Versuche) praktisch unmittelbar verwertbare Ergebnisse gezeitigt hatte. Die erste Aufgabe der Studiengesellschaft war die Schaffung und Ausrüstung von Betriebsmitteln. Für den Bau des von dem früheren Oberingenieur von Siemens Si Halske A.-G., dem jetzigen Professor Dr. Ing. W. Reichel, Charlottenburg, konstruierten „S“ Wagens (Fig. 1–3) war die Leistung mit 1000 PSNach den im Eisenbahnbetriebe gesammelten Erfahrungen war von vornherein anzunehmen, dass der vom Fahrzeug in voller Fahrt zu überwindende Luftwiderstand den Hauptteil des gesamten Bewegungswiderstandes ausmachen würde. Die nur für ganze Züge geltende Grove-Clark-Ueberschlagsformel für den Widerstand in kg für die Tonne Zuggewicht (Beharrungszustand) W0 = 2,25 + 0,001 V2 ergab viel zu grosse Werte, z.B. für V = 200 km/St. oder v = 55 m/sek. W0 = 2,25 + 0,001 . 2002 = 42,25 kg\mbox{bzw. }N=\frac{96\,t\,\cdot\,42,25\ kg\,\cdot\,55\ m}{75}\,\infty\,3000\mbox{ PS}Man rechnete darum den Reibungswiderstand Wr (reichlich) zu 4,5 kg/t und nach sinnreichen praktischen Versuchen den Luftwiderstand bei 200 km zu 90 kg für den qm Stirnfläche (10 qm); d.h.\begin{array}{rcl}N&=&(P_r+P_w)\,\cdot\,\frac{v}{75}=(G\,\cdot\,W_r+F \,\cdot\,p)\,\frac{v}{75}\\&=&(96\,\cdot\,4,5+10\,\cdot\,90)\,\cdot\,\frac{55}{75}=950\,\infty\,1000\mbox{ PS} \end{array}(Vergl. hierzu Z. d. V. d. I. 1904, S. 810 und folgende. vorgeschrieben und zweitens das Höchstgewicht von 96 t. Offen gelassen war nur die Beanspruchung der elektrischen Ausrüstung und die für dieselbe zulässige Betriebsdauer. Es liess sich nun nicht von vornherein übersehen, bei welcher Beanspruchung des Materials der elektrischen Ausrüstung die verlangte Leistung erreichbar war; es erschien jedoch angesichts der Höhe der Leistung und unter Berücksichtigung bisher ausgeführter elektrischer Ausrüstungen durchaus empfehlenswert, diese so schwer zu machen, als im Textabbildung Bd. 319, S. 450 Schnellbahnwagen von Siemens & Halske A.-G. Rahmen des Gesamtgewichtes des Wagens möglich war, um die Leistung mit einiger Sicherheit erzielen zu können. Später konnte dann festgestellt werden, welche Beanspruchung der Motoren und Apparate eintrat, ob dieselbe als zulässig angesehen werden konnte, und welche Betriebsdauer sie erlaubte. Diese Art des Vorgehens hatte sich nicht etwa beim ersten Anblick der Aufgabe sofort aufgedrängt, sondern ist, wie die endgültige Ausführung, das Ergebnis einer Anzahl vorangegangener, ziemlich umfangreicher Entwürfe und Berechnungen gewesen, bei denen je nach Bedarf Aenderungen an der Grosse und Platzverteilung des mechanischen oder elektrischen Teiles und dessen Leistung vorgenommen wurden. Bei der Aufstellung und Verteilung der Gewichte ist naturgemäss besondere Rücksicht darauf genommen worden, die Gewichte der elektrischen Ausrüstung auf dem Wagenkasten möglichst günstig und so zu verteilen, dass der Kastenträger so leicht als möglich werden konnte. Auf den mechanischen Teil entfallen rund 48 t (Wagenkasten, Untergestell usw. 20,7 t + Drehgestelle, Radsätze, Bremsen usw. 27,3 t); das Gewicht des elektrischen Teiles beläuft sich auf rund 42,5 t, und für 50 Personen einschliesslich ein Führer und ein Schaffner (zu je 80 kg) beträgt die Nutzlast 4 t; das Gesamtgewicht des Wagens berechnet sich also zu 48 + 42,5 + 4 = 94,5 t. Der Wagenkasten bietet Platz für etwa 50 Reisende, welche auf Quersitzen in einem mittleren Raum (Salon) und zwei an den Salon anstossenden Räumen verteilt werden können. Es kommen auf den mittleren Raum von 7300 mm Länge 18 Sitzplätze, während die anstossenden Abteile etwa 400 mm lang sind und je 12, zusammen 24 Quersitze enthalten. An die letzteren stossen die je drei Sitzplätze enthaltenden Vorräume von 1850 mm Länge zum Einsteigen der Fahrgäste, und endlich befinden sich an den beiden Stirnseiten des Wagens die Führerstände von etwa 1600 mm Länge. Der Kasten enthält somit 48 Sitzplätze und hat 22 m Gesamtlänge. Textabbildung Bd. 319, S. 451 Fig. 4. Metall-Anlasser zum Schnellbahn wagen von Siemens & Halske. Textabbildung Bd. 319, S. 451 Fig. 5. Aufhängung- der Arbeitsleitungen. Er ist auf Längsträgern aufgebaut, die eine obere und untere Gurtung erhalten, um grosse Tragfähigkeit bei verhältnismässig geringem Gewicht zu erzielen. Die Gurtungen bestehenaus zusammengesetzten U- und Flacheisen und sind durch kräftige, von Unterkante Fenster bis Unterkante Kasten reichende Blechträger verbunden. Im übrigen ist das Untergestell des Wagenkastens in der üblichen Weise mit Quer- und Längsversteifungen versehen, deren Unterbringung jedoch zum Teil von dem günstigen Einbau der elektrischen Ausrüstungsteile abhängig gemacht ist. An den Stirnschwellen sind die für Normalien der Preussischen Staatsbahn vorgeschriebenen Zug- und Stossvorrichtungen angebracht, Die innere Ausstattung der einzelnen Abteile und des gesamten Wagenkastens ist die eines Wagens III. Klasse der Preussischen Staatsbahn. Die Sitze sind einfache Holzsitze auf Eisengestellen. Der ganze Wagen ähnelt in seiner äusseren Erscheinung einem gewöhnlichen D-Zug-Wagen und ist nur zur besseren Ueberwindung des Luftwiderstandes an den Stirnflächen mit AbschrägungenVergl. hierzu v. Borries, Z. d. V. d. I. 1904, S. 810 und S. 949 u. f. versehen, welche annähernd parabolisch verlaufen, und die Dachenden sind haubenartig nach abwärts gezogen. Der Wagen kann seiner Einrichtung wegen mit seinem Drehschemellager ohne besondere Abfederung auf den Drehgestellrahmen aufgelagert werden. Die Abfederung desselben gegen die Achsbuchsen soll dann eine möglichst gute sein und in doppelter Weise erfolgen. Die aus gängigen Profileisen hergestellten Rahmen der DrehgestelleDie ersten Drehgestelle sind für die Versuchsfahrten im Jahre 1903 ausgewechselt; statt 3,8 m beträgt der Radstand jetzt 5 m und die Drehzapfen sind wie bei Lokomotiven verschiebbar gemacht (Rückstellfedern). Der früher auf dem Mittelzapfen ruhende Wagenkasten ist später auf vier in der Nähe der Längsträger angeordneten Pfannen gelagert. Vergl. auch Z. d. V. d. I. 1903, S. 1793 und 1904, S. 952 und E. T. Z. 1903, S. 1086 u. f. stützen sich nämlich zunächst auf Spiralfedern, die durch Schrauben eingestellt werden können. Von diesen wird die Last auf lange Blattfedern übertragen, welche auf den Achsbuchsen aufsitzen. Von den drei Achsen kann die mittlere für die Auflagerung eines Motors nicht benutzt werden, da der Raum über derselben für den Tragrahmen des Drehzapfens und die Bremseinrichtung frei bleiben muss. Zur gleichmässigen Belastung aller Achsen müssen deshalb die Federn für die Laufachsen stärker sein, als die für die Motorachsen. Die Laufräder haben einen äusseren Bandagen-Durchmesser von 1250 mm (d.h. bei einer Geschwindigkeit des Wagens von 200 km/St. oder \frac{200}{3,6} machen die Räder im neuen Zustand 14,2 Umdrehungen in einer Sekunde oder rund 850 Umdrehungen in einer Minute). Textabbildung Bd. 319, S. 452 Fig. 6. Ansicht der Strecke bei den ersten Versuchsfahrten. In Anbetracht dieser Umlaufszahlen sind die Motoren auf den Achsen gelagert. Jedes Drehgestell besitzt zwei, der ganze Wagen also vier Motoren. Zur Erzielung eines nicht zu langen Anfahrweges müssen die Motoren rund das Dreifache der Leistung im Beharrungszustand, d. i. 3000 PS, hergeben können (also je 250 PS normal, 750 PS maximal). Die Steigerung der Leistung geschieht gewöhnlich ohne weiteres durch stärkere Belastung der Motoren. Um eine dauernde Betriebssicherheit und Betriebsbereitschaft zu haben, sind metallische Widerstände gewählt Dieselben sind mit Rücksicht auf gute Abkühlung in flachen Kästen seitlich an den beiden Längswänden des Wagens zwischen den beiden Einsteigetüren untergebracht (Fig. 4). Die Stromabnehmer, welche möglichst funkenfrei laufen sollen, haben deshalb einen grossen Abstand von einander erhalten. Da die Fahrleitungen seitlich neben dem Gleise lotrecht übereinander angeordnet sind (Fig. 5 und 6), soschwingen die eigentlichen Stromabnehmerbügel in wagerechten Ebenen und drehen sich um eine senkrechte Achse. Der Stromabnehmerständer war also als eine senkrecht stehende Welle von genügender Steifigkeit auszubilden, und seine Mittellinie musste in der Nähe der Mittellinie der Drehgestelle liegen, so dass die seitlichen Ausschläge der Kontaktbügel nicht gross sein können. Diese Ständer sind nebst Antrieb im Führerstand und von diesem aus in beliebiger Richtung drehbar eingebaut. Von den Bügelgestellen wird der Strom durch Schleifringe und Bürstenständer abgenommen; letztere sind durch Leitungen mit den Hochspannungsausschaltern verbunden. Der obere Teil der Stromabnehmersäulen samt den Schleifringen ist abnehmbarEs war vorgeschrieben, dass der Wagen in das grösste Profil der Betriebsmittel der preussischen Staatsbahnen hineinpasse., der untere bleibt fest im Wagenkasten in einem Halslager und Fusslager drehbar zum Umlegen beim Wechsel der Fahrtrichtung. In dem Führerstand befindet sich an der Vorderwand des Wagens eine Brüstung mit Tischplatte und den Hebeln der Anlasser für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt usw.; an den Tisch ist auch der Bremshahn der Westinghouse-Bremse handlich angesetzt, und ebenso der Schalter für die Luftpumpe, sowie in der Nähe des Tisches die erforderlichen Messvorrichtungen, Druckluftmesser, Strom-, Spannungs-, Geschwindigkeitszeiger. Die elektrische Beleuchtung erfolgt durch Akkumulatorenbatterie, die Notbeleuchtung durch Stearinkerzen. (Fortsetzung folgt.)