Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. Von Ingenieur A. Bucher, Tegel bei Berlin. Lokomotiven. (Fortsetzung von S. 26 d. Bd.) Das Eisenbahnwesen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910. Bei den Schnellzuglokomotiven war die 2 C-Type mit vorderem Drehgestell und dreigekuppelten Achsen besonders stark vertreten, da infolge des ständig erhöhten Zuggewichtes das Reibungsgewicht von nur zwei gekuppelten Achsen meistens nicht mehr ausreicht. Um für Leistungen über 2000 PS einen möglichst großen Kessel unterbringen zu können, ist man namentlich in Belgien und in Frankreich nach dem Vorgehen der Badischen und Bayerischen Staatsbahnen bereits übergegangen zur noch größeren 2C1- oder Pacific-Bauart mit Einstellung einer hinteren Laufachse. Die neueren Versuchsfahrten der Preußischen Staatsbahnen haben aber ergeben, daß die 2C-Bauart mit Vierlings-Heißdampfmaschine bei entsprechender Dimensionierung selbst den höchsten Anforderungen im gegenwärtigen Schnellzugbetriebe vollkommen genügt, wobei für diese Type die große Einfachheit des Triebwerks und dementsprechend die billigeren Anschaffungs- und Unterhaltungskosten sehr mitsprechen. Bei den Güterzuglokomotiven fehlte die jetzt bei den meisten Hauptbahnen sehr verbreitete 1D-Type mit vier gekuppelten Achsen und vorderer Laufachse, Belgien hat diese Gattung sogar ganz übersprungen und ist von der Tabelle 3. Heißdampf-Lokomotiven. Textabbildung Bd. 326, S. 38 Maschinen-Gattung; Dienstbetrieb; Bahn; Kesselverhältnisse; Ausnutzung; Heizfläche; Rostfläche; Feuerbuchsheizfl.; Ueberhitzerfläche; Gesamtheizfläche; Zylinderinhalt; Reibungsgewicht; Dienstgewicht; Kesseldruck; Charakteristik Garbe; aus dem Kessel; aus der Maschine; aus der Reibung; Zugkraft; Höchst-Geschwindigkeit; Höchste Umdrehungszahl; Größte Dauerleistung; Dauer-Geschwindigkeit; Leistung; Verdampfungsfläche; Dienstgewicht; Ordnungszahl aus Tabelle 2; Maschinen mit Schlepptender; Tender-Lokomotiven;; Deutsche Industriebahnens; Zwilling; Vierling; Vierzyl.-Verbund; Schnellzüge; Güterzüge; Personenzüge; gemischte Züge; Tramway-Züge; Preuß. Staatsbahn, Breslau; Italienische Staatsbahn Sächsische; Preuß. Staatsbahn, Erfurt; Belgische Staatsbahn; Französische Ostbahn; Midibahn; Bayerische Staatsbahn; Paris-Orleans-Bahn; Belgische Staatsbahn; Preuß. Staatsbahn, Frankfurt; Saarbrücken; Paris-Orleans-Bahn Belgische Staatsbahn; Preußische Staatsbahn, Mainz; Tessinbahn, Belgien; Belgische Vicinalbahnen Tabelle 4. Naßdampf-Lokomotiven. Textabbildung Bd. 326, S. 38–39 Maschinen mit Schlepptender; Tender-Lokomotiven; Preuß. Staatsbahn, Hannover; Dänische Staatsbahn; Französische Nordbahn; Preußische Staatsbahn, Essen Paris-Lyon-Mittelmeerbahn; Italienische Staatsbahn; Brasilianische Nebenbahnen; Katangabahn, Congo; Belgische Nordbahn; Französische Guineabahn; Belgische Nebenbahnen; Langreobahn, Spanien; Deutsche Nebenbahnen; Belgische Nebenbahnen; Congobahnen; Belgische Vicinalbahnen; Belgische Industriebahnen; Deutsche Industriebahnen C-Güterzuglokomotive direkt übergegangen zu der 1 E Bauart mit gleichem Kessel und gleichem Triebwerk wie bei der 2C1-Type. In der Tab. 3 ist eine Reihe von interessanten Vergleichswerten der ausgestellten Lokomotiven zusammengestellt, die Spalte 28 gibt die Ordnungszahl der Maschinen aus Tab. 2 (s. S. 24/25 d. Bd.) wieder. Die Werte der Spalte 5 sind mit Rücksicht darauf, daß die Feuerbuchsheizfläche des Kessels bezüglich der Verdampfung bekanntlich etwa den vierfachen Wert der Rohrheizfläche besitzt, gerechnet nach der Formel \frac{4\,H\,f+H\,r}{R} Die erhaltenen Zahlen schwanken in sehr weiten Grenzen zwischen 51–90, je nach der Größe der Rostfläche, entsprechend der Güte des verwendeten Brennstoffes; die oberen Werte von 90–60 gelten für gute Steinkohle, die unteren Werte dagegen für weniger gute Kohlensorten, wie sie in Belgien noch vielfach Verwendung finden. Spalte 6, sowie die Spalten 8–11 liefern dem Konstrukteur bewährte Unterlagen beim Entwürfe von neuen Lokomotiven, sie enthalten fast durchweg Werte innerhalb der üblichen Grenzen mit Ausnahme der C + C Mallet-Naßdampflokomotive für die Guineabahn, deren Wert J/H = 1,23 zu groß ist, d.h. der Kessel mit seinen Abmessungen für Heizfläche und Rostfläche ist bei dieser Maschine zu klein. Die Garbesche Charakteristik für Heißdampflokomotiven mit der Formel C=\frac{d^2\,.\,s}{D\,.\,Q\,a} in Spalte 13 zeigt bei einigen langhubigen Maschinen etwas große Werte bis 30,5, währenddem die belgischen Tenderlokomotiven auffallend kleine Werte bis herunter auf 19,1 aufweisen. Bei den Vierzylinder-Verbundlokomotiven sind hierbei die Abmessungen eines Niederdruckzylinders eingesetzt. Die Zugkraft ist nach drei verschiedenen Gesichtspunkten berechnet mit Z aus der Kesselleistung, Z1 aus den Maschinenabmessungen, Z2 aus dem Reibungsgewichte, wofür der übliche Reibungskoeffizient 6 gewählt ist. Aus den Maschinenabmessungen ergibt sich die am Triebradumfange wirkende Zugkraft zu Z_1=\alpha\,.\,p\,.\,\frac{{d_1}^2\,s_1}{D} für Zweizylinder-Zwillingslokomotiven; Z_1=\alpha\,.\,p\,.\,\frac{2\,{d_1}^2\,s_1}{D} für Vierlings-Lokomotiven; Z_1=\alpha\,.\,p\,.\,\frac{{d_2}^2\,s_2}{D} für Vierzylinder-Verbundlokomotiven. Darin bedeutet p = Kesselüberdruck in at, d1 = Durchmesser eines Hochdruckzylinders in cm, d2 =          „             eines Niederdruckzylinders in cm, s1 = Kolbenhub des Hochdruckzylinders in cm, s2 =         „           des Niederdruckzylinders in cm, D = Treibraddurchmesser in cm; der Faktor a ist bei Zwillings-Heißdampflokomotiven a = 0,7, bei Zwillings-Naßdampflokomotiven α = 0,5. Bei Vierzylinder-Verbundlokomotiven gelten für den Faktor α nach dem Kolbenflächenverhältnis f2/f1 die folgenden Werte Naßdampf f2/f1 Heißdampf α = 0,44 2 α = 0,61       0,42 2,25       0,59       0,40 2,5       0,56       0,38 2,9       0,53. Besonders riesige Zugkräfte ergeben sich hiernach für die beiden 1 E-Güterzuglokomotiven mit 22200 kg bezw. 20000 kg. Die vom Kessel hergegebene Zugkraft in Spalte 14 berechnet sich zu Z= 270 N/V aus der in Spalte 22 enthaltenen Dauerleistung der Maschinen. Nach den neueren Untersuchungen von Strahl über die Anstrengung der Dampflokomotiven (im Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens 1908, S. 360) wird die Leistung der Lokomotiven am zweckmäßigsten bezogen auf die Rostfläche, d.h. auf die Fläche, wo die in Arbeit umzusetzende Wärme erzeugt wird. Darnach können für 1 qm Rostfläche – die Verwendung ungefähr gleichwertiger Stückkohle für alle Maschinen vorausgesetzt – die in Spalte 24 angegebenen Werte N/R in PSi/qm eingesetzt werden, welche, mit R multipliziert, die von der Feuerungsanlage bei 12 at hergegebene Höchstleistung im Beharrungszustande ergeben. Für größere Dampfspannungen erhöht sich die Leistung um rund 3 v. H. für jede Atmosphäre. Z.B. für die 2 C-Vierlings-Heißdampflokomotive der Belgischen Staatsbahn beträgt demnach die Leistung für 1 qm Rostfläche N/R=480\,.\,\frac{[100+(14-12)\,.\,3]}{100}=510 PSi/qm für die 2C1-Heißdampf-Vierzylinder-Verbundlokomotive der Französischen Midibahn mit 16 at N/R=500\,.\,\frac{[100+(16-12)\,.\,3]}{100}=560 PSi/qm und für die 2B2-Naßdampf-Vierzylinder-Verbundlokomotive der Französischen Nordbahn mit gar 18 at N/R=360\,.\,\frac{[100+(18-12)\,.\,3]}{100}=425 PSi/qm Textabbildung Bd. 326, S. 40 Fig. 7. Die Beharrungsgeschwindigkeit V' in Spalte 23, bei welcher diese Dauerleistung ohne Ueberanstrengung des Kessels erreicht werden kann, berechnet sich zu V'=\frac{n'\,.\,D}{5310}. Die Umdrehungszahl der Triebräder i. d. Minute beträgt hierbei für Zweizylinder-Naßdampf-Zwilling n' = 200 „         „                       „         Verbund = 217 „         „              Heißdampf-Zwilling = 234 „ Vierzylinder-Naßdampf-Verbund = 250 „         „            Heißdampf-Verbund = 267 Textabbildung Bd. 326, S. 41 Fig. 8.Rauchröhrenüberhitzer. Patent W. Schmidt. Die hiernach berechneten Leistungen dienen natürlich nur dazu, um überhaupt einen Vergleich zu erhalten, die tatsächlich erreichbaren Leistungen der einzelnen Maschinen bei Versuchsfahrten bezw. im regulären Dienstbetriebe sind bekanntlich abhängig von einer Reihe wichtiger Faktoren – Heizwert des Brennstoffes, Qualität der Mannschaft in Bezug auf richtige Einstellung des Reglers, sachgemäße Regulierung der Steuerung, sorgfältige Unterhaltung und Verteilung des Feuers auf dem Roste, – die sich nicht durch eine Formel ausdrücken lassen. Bei den drei- und zweiachsigen Naßdampf-Tenderlokomotiven für Nebenbahnen ist die Leistung mit den üblichen Werten von 4,5–3,5 PSi für 1 qm Heizfläche gerechnet. Spalte 18 zeigt das Verhältnis Qa/Z2 also den Reibungskoeffizienten beim Anfahren der bei den Heißdampflokomotiven infolge der großen Zylinderzugkraft bis auf 3,5 herabgeht. Um hierbei das Schleudern der Räder zu vermeiden, ist eine sehr geschickte Handhabung des Reglers zur Abdrosselung des Dampfes besonders bei Zwillingsmaschinen notwendig; außerdem werden auf einigen Bahnhöfen der Preußischen Staatsbahnen die Schienen kurz vor der Einfahrt des Zuges am Standorte der Maschine zum nachherigen Anfahren mit Sand bestreut. Einen Gütefaktor für den Entwurf ergibt die Spalte 19 mit dem Verhältnis Z/Qa = Zugkraft für 1 t Dienstgewicht der Lokomotive (ohne Tender), ebenso die Spalte 27 durch das Verhältnis N/Q = Dauerleistung für 1 t Dienstgewicht. Die Spalten 20 und 21 zeigen die zulässige Höchstgeschwindigkeit in km/Std., bezw. die höchste Umdrehungszahl der Treibräder i. d. Minute. Wie aus den Tabellen ersichtlich, erschienen von den 56 ausgestellten Lokomotiven nicht weniger als 33 Stück als Heißdampfmaschinen, gewiß ein sehr beredtes Zeugnis für die endgültige Erkenntnis der vorzüglichen Eigenschaften des Heißdampfes und dessen Ueberlegenheit als Arbeitsträger gegenüber dem Naßdampf. Währenddem das abgelaufene Jahrzehnt von 1900 bis heute der erfolgreichen Einführung der Dampfüberhitzung im Lokomotivbetriebe diente, wird sich also die künftige Entwicklung der Dampflokomotive auf der Grundlage des Heißdampfes mehr und mehr der Verbesserung und Vervollkommnung der Dampfmaschine selbst und deren Steuerung zuwenden. Textabbildung Bd. 326, S. 41 Fig. 9.Elemente zum Rauchröhrenüberhitzer. Patent Wilhelm Schmidt. Von all den vielen Patenten für Lokomotivüberhitzer hat der Rauchröhrenüberhitzer von W. Schmidt, in Kassel-Wilhelmshöhe, dem verdienstvollen Begründer der Heißdampflokomotive, die weiteste Verbreitung gefunden und die mit Schmidt-Ueberhitzern im Betriebe befindlichen Lokomotiven verteilen sich bereits über alle Länder der Erde wie folgt: Belgien 482 Uebertrag 6368 Dänemark 47 Schweiz 134 Deutschland 3150 Spanien 95 Finnland 23 Türkei 22 Frankreich 414 Ungarn 17 Griechenland 9 Aegypten 1 Großbritannien 106 Argentinien 34 Holland 59 Brasilien 29 Italien 307 Chile 4 Luxemburg 1 Engl. Kolonien 50 Norwegen 29 Franz. Kolonien 32 Oesterreich 453 Holländ. Kolonien 33 Portugal 24 Syrien 3 Rußland 474 Uruguay 2 Rumänien 556 Ver. St. v. Amerika 256 Schweden 234 ––––––––– ––––––––– Gesamtzahl 7080 Zusammen 6368 Von den 33 in Brüssel ausgestellten Heißdampflokomotiven waren 32 Stück ausgerüstet mit dem Schmidtschen Rauchröhrenüberhitzer, dessen Bauart aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. Der Langkessel enthält in der oberen Hälfte des Heizrohrraumes zwei bis vier Reihen übereinanderliegende Rauchrohre von 118–136 mm lichtem Durchmesser, welche wie die Siederohre in die Feuerbuchswand etwas eingezogen und in beiden Rohrwänden durch Aufwalzen eingedichtet sind. In jedem dieser Rauchrohre befindet sich ein Ueberhitzerelement, bestehend aus zwei ∪-Röhren, die in der Rauchkammer durch eine Schleife zu einem einzigen Rohrstrange vereinigt sind, wodurch der Dampf mit großer Geschwindigkeit darin zweimal hin- und zurückgeführt wird. Die Ueberhitzerelemente (Fig. 9) bestehen aus nahtlos gezogenen Stahlröhren von 25–32 mm; lichtem Durchmesser und 4 mm Wandstärke, wobei die etwa 600 mm vor der Feuerbuchsrohr wand liegenden Krümmungen entweder durch eingeschraubte Kappen aus Stahlguß bezw. aus dem infolge seiner hohen Feuerbeständigkeit besonders geeigneten Flexilis-Tiegelstahl, oder aber mittels Schweißung hergestellt werden. Auf die weitere eingehende Beschreibung der Einzelheiten kann wohl verzichtet werden, da die früheren VeröffentlichungenD. p. J. 1906, Bd. 321, S. 737 und 1909, Bd. 324, S. 158. in Verbindung mit den hier wiedergegebenen Abbildungen über die Wirkungsweise dieses Ueberhitzers genügend Aufschluß geben. Die ganze Einrichtung ist einfach und jedes Element gut auswechselbar, das Gewicht verteilt sich auf die ganze Rohrlänge des Kessels. Die Reinigung der Rohre von Ruß und Asche erfolgt durch Ausblasen mit Dampf oder Druckluft (aus der Bremsleitung) von der Feuerbuchse oder von der Rauchkammer aus. Bei mehreren der ausgestellten Heißdampflokomotiven war das Innere der Rauchkammer weiß oder rot gestrichen, so daß durch die geöffnete Rauchkammertür der Ueberhitzer, sowie die Anbringung und Bewegung der Klappen gut sichtbar wurde. Die Beschreibung der einzelnen Lokomotiven erfolgt nach der Aufzählung in Tab. 2 (s. S. 24/25 d. Bd.). (Fortsetzung folgt.)